Verteilen von Proteinen innerhalb der Zelle

Verteilen von Proteinen
innerhalb der Zelle
• cytosolische Proteine
• Proteine, die direkt in Organellen transportiert
werden
• Proteine, die über das ER transportiert werden
Regulation der eukaryontischen
Genexpression
08_03_control.steps.jpg
2008V1
1
Figure 12-1 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
2008V1
2008V1
2
Was bestimmt die Lokalisation der neu synthetisierten Polypeptide?
2008V1
Signal-Sequenzen
Table 12-3 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
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3
Transport von Proteinen in den Kern
2016
Kernhülle und ER
Figure 12-8 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
2008V1
4
Transport in den Kern durch die
Kernporenkomplexe
Figure 12-9a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
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Kernporenkomplexe
Figure 12-9c Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
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Aktiver Transport
durch Kernporen
15_09_pore_transport.jpg
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Kontrolle des Transports in den Zellkern
durch GTP-bindende Proteine (Ran)
Ran (RAs-related Nuclear protein) = GTP-binding nuclear protein Ran
Ras (Rat sarcoma) = Proto-Onkogen, ein kleines G-Protein
Ran GTPase activating protein
Ran Guanine nucleotide Exchange Factor
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Kontrolle des Transports in den Zellkern
durch GTP-bindende Proteine (Ran)
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Experimenteller Nachweis des
Transportes in den Zellkern mittels
Import-Signalsequenzen
Figure 12-11 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
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Protein-Synthese
im Zytosol
Ribosom von Eukaryonten
07_28_ribosome.jpg
RNA-Synthese
im Zellkern
Assemblierung
im Zellkern
Translation
im Zytosol
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Transport von Proteinen in die Mitochondrien
z.B.: die Enzyme für den Zitronensäurezyklus
2016
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Figure 12-25 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
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Transport von Proteinen in das
Endoplasmatische Retikulum
2016
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Experimenteller Nachweis der Rolle des
Signalpeptids beim Transport in das ER
2008V1
Import eines „löslichen“ Proteins ins ER
Lumen
Figure 12-38 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
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Rolle des Signalerkennungspartikels (SRP)
Figure 12-39b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
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Rolle des Signalerkennungspartikels (SRP)
sec61
Kontrolle: GTP-bindende Proteine
Figure 12-40 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
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Freie und membrangebundene Ribosomen
Figure 12-41a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
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Transport eines Proteins in das Lumen des ER
15_14_enters_lumen.jpg
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Glykosylierung von Proteinen im ER
N-Glykosilierung
an Asparagin
•Schutz vor Verdauung
•Retention im ER
•Transport zu best. Organell
•Glycocalyx
15_22_glycosylated_ER.jpg
N-Acetyl-Neuraminsäure
Influenzaviren
O-Glykosilierung
an Serin und Threonin
im Golgi-Apparat
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Einbau eines Membranproteins in die ER-Membran
Typ I:
N-terminus im Lumen/extrazellulär (“out“)
C-Terminus im Zytosol (“in“)
Figure 12-46 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
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Einbau eines Proteins in die ER-Membran,
das diese zweimal durchspannt
Typ II:
N-terminus im Zytosol (“in“)
C-Terminus im Lumen/extrazellulär (“out“)
Figure 12-48 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
polytopisch (Typ III)
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Hydrophobizität von Transmembrandomänen
G protein-coupled receptors (GPCRs)
Beispiel: Rhodopsin, Opium Rezeptor
Figure 12-49 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
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Qualitätskontrolle im ER
durch Chaperone
15_23_Chaperones.jpg
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Transport durch Vesikel innerhalb der Zelle
Figure 13-3b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
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Endocytose
15_32_LDL_enters.jpg
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Clathrin-bedeckte Pits an der
Innenseite der Plasmamembran
Figure 13-6 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
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Clathrin-bedeckte Grübchen (Pits) und
Vesikel
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Selektiver Transport durch
clathrin-bedeckte Vesikel
Zytoplasma
Dynamin
(GTPase)
Zellumgebung
Figure 13-8 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
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3 verschiedene Arten von „Protein-coats“
bei Transportvesikeln
Rab Proteine
coat protein complex I
Figure 13-5 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
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Verschiedene Arten von Protein-bedeckten
Transportvesikeln
Table 14-4 Some Types of Coated Vesicles
Type of
Coated Vesicle
Coat Proteins
Origin
Destination
Clathrin-coated
Clathrin-coated
COP-coated
clathrin + adaptin 1
clathrin + adaptin 2
COP proteins
Golgi apparatus
plasma membrane
ER
Golgi cisterna
Golgi apparatus
lysosome (via endosomes)
endosomes
Golgi apparatus
Golgi cisterna
ER
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Andocken von Transportvesikeln
COP II proteine brauchen auch SNAREs.
SNARE=N-ethylmaleimide-sensitive-factor attachment receptor
COPs
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Fusion von Transportvesikeln
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Struktur und Funktion
des Golgi-Apparats
Figure 13-25b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
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Struktur und Funktion
des Golgi-Apparats
Kern
Zellmembran
Figure 13-25a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
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Struktur und Funktion des Golgi-Apparats
Posttranslatorische Modifikation
von Proteinen
Figure 13-28 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
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Exocytose
Figure 13-63 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
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Exocytose
15_29_Secretory_vesicl.jpg
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Regulation der eukaryontischen
Genexpression
08_03_control.steps.jpg
Anaboler Stoffwechsel
Kataboler
Stoffwechsel
Posttranslatorische kovalente Modifikationen der Proteine
und
Verteilung in die verschiedenen Kompartimente der Zelle
… fressen und gefressen werden ….
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