Endoplazmik Retikulum
advertisement
Endoplazmik Retikulum Prof. Dr. Fatma Savran Oğuz Prokaryotik hücre Ökaryotik hücre Plazma membranı Sitoplazma DNA Nukleoid bölgesi Nukleus Ribozom 0.1-10m 10-100m İç zar sistemleri yoktur Zarla sınırlı organel yapıları vardır Memeli hücrelerindeki en büyük zar sistemi Endoplazmik Retikulum’dur Sisternalar Nuklear membran Ribozomlar Smooth ER/SER Ribozomlar Rough ER/GER Endoplazmik retikulumun kompartmanlarının iç kısmına lümen denir Her iki yapının sisternaları (kompartmanları) birbirleri ile ilişkilidir. GER üzerinde bulunan ribozomlar protein sentezinin yapıldığı yerdir. Sentezlenen ürünler GER lümenlerine geçer Işık mikroskopik çalışmalar ile bazik boyanma özelliğinde olan bölgelerin sitoplazmada sentez yerleri olduğu gösterilmiştir. Bu bölgeler ERGASTOPLAZMA olarak isimlenir. Elektron mikroskopik çalışmalar ergastoplazmanın iki farklı yapıdan oluştuğunu gösterir. 1. Ribozomlar 2. Endoplazmik retikulum Ribozom SER GER Nukleus Ribozom yapısı ve fonksiyonu Küçük alt ünit Küçük alt ünit mRNA mRNA bağlanma yeri Büyük alt ünit P yeri Polipeptidi taşıyan tRNA bağlanır bağlanan A yeri Sonraki amino asiti taşıyan tRNA bağlanır Büyük alt ünit Serbest ya da ER’a bağlı olarak bulunurlar, Organel olarak kabul edilmezler, Protein sentezinden sorumlu ribonukleoprotein kompleksidirler, Yapısı içine giren rRNA’lar nukleolusta yapılır, sitoplazmaya ribozomal alt ünitler halinde geçer , Sitoplazmada tek tek ya da polizom (poliribozom) halinde bulunur. Serbest ribozom yada polizomlar hangi proteinleri sentezler? Sitozolde aktivite gösteren enzimler (ATPaz vb.) Fibril ve keratin gibi hücre içi fonksiyonal proteinler, Nüklear proteinler, Ribozomal proteinler, Peroksizomal proteinler Mitokondrial proteinler Proteinler Endoplazmik retikulum üzerinde de sentezlenir ! Endoplazmik retikulum düz yüzlü (SER) ve granüler endoplazmik retikulum (GER)olarak ayrılır Endoplazmik retikulum (ER) hücrede; lipid, karbonhidrat ve protein biyosentezinde rol oynar. GranularEndoplazmik retikulum Ribozom Agranular Endoplazmik retikulum Granülar Endoplazmik Retikulum Salgı ve zar proteinlerinin sentez yeridir RER • Memeli hücrelerindeki mitokondriyal ve peroksizomal proteinler dışındaki salgı ve zar proteinlerinin zara ilk girdikleri yerdir. • Ribozomlarla işbirliği yaparak hücrede sentezlenen tüm diğer proteinleri arasından salgı ve zar proteinlerini seçen bunları RER’ye gönderen bir mekanizma • RER’nin elektron mikrografisindeki ayırt edici granüllü görüntüsünü oluşturur • RER fonksiyonu salgı ve zar proteinlerinin işlenmesiyle ilgilidir. • Glikosilasyon, katlanma, kalite kontrol ve kalite kontrol standartlarına uymayan proteinlerin parçalanması Granüler Endoplazmik Retikulum (GER) hangi proteinleri sentezler? Membran yapısı içine giren tüm transmembran proteinlerin sentezini yapar a. Kendi membranlarını b. Plazma membranı c. Golgi membranları d. Lizozom membranları e. Salgı granüllerine ait membranlar Salgı ürünleri olan proteinlerin sentezini yapar Glikoprotein yapılı hormonlar (insülin vb.) Zimojen granüller (sindirim sistemine salgılanan glikoproteinler) GER ve SER içerisinde, Golgi’de ve Lizozom içinde aktivite gösteren enzimler Ekstrasellüler matriks içerisinde yer alan tüm protein yapılar Antikorlar Sindirim boşluğuna akıtılan enzimler Neden bazı proteinler sitazolde sentezlenirken diğerleri de GER üzerinde sentezlenir? Her iki yerde protein sentezi ribozomlar tarafından yapılıyorsa farklılık ribozom yapısından mı kaynaklanmaktadır? Sitoplazmaya geçen mRNA’nın (Proteinin) nerede sentezleneceğini belirleyen Ribozomlar değildir. Sentezlenecek olan mRNA üzerindeki sinyal diziler, o proteinin nerede sentezleneceğini belirlemektedir. Sinyal peptitlerinin özellikleri • Sinyal peptitleri üç farklı işlevsel bölgeye sahiptir. • N ucunun uzunluğu değişkendir ve C-terminal tarafında pozitif yüklü amino asitler vardır. • Orta bölgede 6-15 hidrofobik veya nötr amino asit bulunur. • C-terminal bölgesinde 5-7 kalıntı (residue) vardır ve (olgun proteinin ilk amino asit kalıntısının +1 olduğu) -1 ve -3 pozisyonları, sinyal peptidinin sinyal peptidazı tarafından protolitik çıkarımı için önemli olan küçük, yüksüz amino asitlerdir. • Salgı proteinleri üreten ribozomları sitoplazma proteinleri yapanlardan ayıran tek bilinen özellik salgı proteini üzerindeki sinyal peptidi olduğu için, bu faktöre sinyal tanıma parçacığı (SRP) adı verilmiştir. SRP, sinyal peptidi ribozomda kendisini göstermeye başladığı anda salgı proteininin elongasyonunu durdurur; bu da ribozom kompleksinin RER’ye bağlanması için gereken zamanı kazandırır. • SRP’nin keşfi RER üzerinde bir SRP reseptörü arayışını motive etmiştir. • Bu reseptör ; GTP’ye bağlanan iki integral zar proteini içeren bir heterodimerdir. • Sonuç olarak; salgı proteinlerini yapan ribozomları RER’de kullanma işini, iki tane GTPaz, SRP’nin P54 alt birimi ve SRP reseptörü yerine getirmektedir. Büyük alt ünit ribozom Küçük alt ünit Polipeptid zincir Sitoplazmaya geçen mRNA, ER’a yönelik sinyal dizi taşımaz ise translasyon serbest polizomlar üzerinde gerçekleşir Protein sentezi serbest ribozomda başlar ER lümeni SRP Reseptör protein mRNA Sinyal dizi sentezlenir sitozol ribozom Nukleustan sitoplazmaya geçen mRNA ER’a yönelik Sinyal tanıyan partikül (SRP), ER membranındaki reseptör proteine bağlanır bir sinyal diziye Sinyal enzimatik olarak kaldırılır SRP salgılanır ve sinyal dizi membrandaki kanaldan içeri geçer sahip ise, sentez GER üzerinde gerçekleşir. Farklı proteinlerin sinyal dizinleri karşılaştırıldığında bazı ortak özellikler görülür Sitozol Sitozol İnaktif protein translokator Aktif protein translokator Sinyal peptidaz Sinyal peptidaz salgılanır ve olgun protein ER lümeninde serbestleşir Lümen GER’de sentezlenen proteinlere genel olarak karbonhidrat üniteler bağlanarak glikoprotein yapı oluşturulur. Glikosilasyon denilen bu işlem GER içinde başlar, Golgi aygıtında devam eder. Glikosilasyon ile proteinlerin çeşitliliği sağlanır Glikosilasyon Sitoplazma Lümen İleri glikosilasyon Transfer ve katlanmalar İlave işlemler
