Grundzüge des intrazellulären Transports im sekretorischen Weg

Kern Peroxisom

Mitochondrium Plastid

Endoplasmisches Retikulum

Golgi Apparat

Lysosom

Späte Endosomen

frühe Endosomen

Sekretorische Vesikel

Plasmamembran/Zelloberfläche

Vesikulärer Transport Transmembrantransport Selektiver Transport

Das endoplasmische Retikulum als Pforte zum sekretorischen System

Kern

innere Kernmembran

äußere Kernmembran ER Membran (rauh)

Proteinsynthese am rauhen endoplasmischen Retikulum

ER Membran (glatt)

Lipidsynthese am glatten endoplasmischen Retikulum

Trennung von rauhen und glatten Mikrosomen über ihre unterschiedliche Dichte

Rauhe und glatte Mikrosomen

Gradient mit ansteigender Sukrose Konzentration

rauhes ER

glattes ER

Homogenisierung

Zentri

fugation

Darstellung und Einsatz von Mikrosomen

SRP-Rezeptor

SRP= Signal Recognition Particle SRP-Rezeptor = Signal Recognition Particle Rezeptor

Translokator

Translationsunterbrechung durch Bindung von SRP an Signalsequenz

Translation geht weiter Translokation startet

SRP und Rezeptor werden recyclet

SRP + Ribosom Binden an SRP-Rezeptor

Die Translokation von Proteinen über die Membran des ER

offen

geschlossen

Naht

Pfropfen

wachsende Polypeptidkette

entfernter Pfropfen

Signal sequenz

Der Translokationskanal (Sec61)

Naht

Pfropfen

Kleine Ribosomale Untereinheit

Grosse Ribosomale Untereinheit

Proteinaustritts kanal

Translokator

Das Bild der kotranslationalen Translokation

Asparagin

Oligosaccharyl Transferase

wachsende Polypeptidkette

lipidverknüpfter Zucker

rauhes ER

Proteine werden im Lumen des ER während der Translokation glykolisiert

Plasmamembran

Golgi-Zisternen

Kernmembran

ER

Zytosol

sekretorische Vesikel

Lysosom

früher Endosom später Endosom

Wie entstehen und fusionieren Vesikel im sekretorischen System?

ER Membran

Aktivierung der GTPase Sar1

Die Bildung von Vesikeln aus der ER Membran

1. Aktivierung

Fracht

Fracht Rezeptor

Rekrutierung der Hüllmantel Proteine (COP II)

2. Rekrutierung und Ummantelung

amphipatische Helix

COPII bedeckter Vesikel

innere Hülle äußere Hülle

ausgewählte Membranproteine

Donormembran

Vesikulär tubulärer Cluster

Die Bildung von Vesikeln aus der ER Membran

3. Abschnürung

Plasmamembran

Golgi-Zisternen

Kernmembran

ER

Zytosol

sekretorische Vesikel

Lysosom

früher Endosom später Endosom

Die Fusion von Vesikeln mit ihrer Zielmembran

Anheften

Fusionieren

Die Fusion von Vesikeln mit ihrer Zielmembran

Fracht Zielmembran

Rab-Effektor

v-SNARE: Vesikel-SNARE; t-SNARE: Target-SNARE; SNARE: Soluble NEM-sensitive-factor -attachement receptor

Die einzelnen Schritte der Membranfusion

SNAREs

Stiel

Hemi-Fusion

Fusion

Die Wiederherstellung des Grundzustandes

Docken Fusionieren Auflösung des SNARE Komplex

Hilfsproteine

SNAREs

Plasmamembran

Golgi-Zisternen

Kernmembran

ER

Zytosol

sekretorische Vesikel

Lysosom

früher Endosom später Endosom

Die verschiedenen Kompartimente besitzen jeweils spezifische t- und v-SNARE Paare

Die Bewegung exozytotischer Vesikel

Die Montage eines synaptischen Vesikels kurz vor seiner Fusion mit der präsynaptischen Membran

Südhof Schekman Rothman