Κυτταρική βιολογία / Διάλεξη 9 / 9η Διάλεξη
9η Διάλεξη: Λοιπόν, στην προηγούμενη μας διάλεξη μιλήσαμε για την βιοσύνθεση των πρωτεϊνών και για τον ρόλο των μεμβρανών και το πως οι πρωτεΐνες οι οποίες πηγαίνουν στις συγκεκριμένα μεμβρανικά διαμερίσματα βρίσκουν τον δρόμο τους προς αυτά. Και μιλήσαμε για την μεταμεταφρασική και τη συμμεταφραστι...
| Κύριος δημιουργός: | |
|---|---|
| Γλώσσα: | el |
| Φορέας: | Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης |
| Είδος: | Ανοικτά μαθήματα |
| Συλλογή: | Φαρμακευτικής / Κυτταρική Βιολογία |
| Ημερομηνία έκδοσης: |
ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ
2014
|
| Θέματα: | |
| Άδεια Χρήσης: | Αναφορά |
| Διαθέσιμο Online: | https://delos.it.auth.gr/opendelos/videolecture/show?rid=2620f88 |
| id |
42fe4635-b185-4dce-be21-87b7f4881e43 |
|---|---|
| title |
Κυτταρική βιολογία / Διάλεξη 9 / 9η Διάλεξη |
| spellingShingle |
Κυτταρική βιολογία / Διάλεξη 9 / 9η Διάλεξη λυσοσωμάτια Κυστίδια κλαθρίνης Επιστήμες Υγείας ρυθμιζόμενη έκκριση δίκτυο trans Golgi ιδιοστατική έκκριση εκκριτική οδός ανταπτίνες αυτοφαγοσώματα φαγοκυττάρωση vSNARE κυστιδιακή μεταφορά όξινες υδρολάσες Παναγιωτίδης Χρήστος |
| publisher |
ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ |
| url |
https://delos.it.auth.gr/opendelos/videolecture/show?rid=2620f88 |
| publishDate |
2014 |
| language |
el |
| thumbnail |
http://oava-admin-api.datascouting.com/static/acb3/3d43/59ce/96b8/9aec/9e68/5ed0/1ad0/acb33d4359ce96b89aec9e685ed01ad0.jpg |
| topic |
λυσοσωμάτια Κυστίδια κλαθρίνης Επιστήμες Υγείας ρυθμιζόμενη έκκριση δίκτυο trans Golgi ιδιοστατική έκκριση εκκριτική οδός ανταπτίνες αυτοφαγοσώματα φαγοκυττάρωση vSNARE κυστιδιακή μεταφορά όξινες υδρολάσες |
| topic_facet |
λυσοσωμάτια Κυστίδια κλαθρίνης Επιστήμες Υγείας ρυθμιζόμενη έκκριση δίκτυο trans Golgi ιδιοστατική έκκριση εκκριτική οδός ανταπτίνες αυτοφαγοσώματα φαγοκυττάρωση vSNARE κυστιδιακή μεταφορά όξινες υδρολάσες |
| author |
Παναγιωτίδης Χρήστος |
| author_facet |
Παναγιωτίδης Χρήστος |
| hierarchy_parent_title |
Κυτταρική Βιολογία |
| hierarchy_top_title |
Φαρμακευτικής |
| rights_txt |
License Type:(CC) v.4.0 |
| rightsExpression_str |
Αναφορά |
| organizationType_txt |
Πανεπιστήμια |
| hasOrganisationLogo_txt |
http://delos.it.auth.gr/opendelos/resources/logos/auth.png |
| author_role |
Καθηγητής |
| author2_role |
Καθηγητής |
| relatedlink_txt |
https://delos.it.auth.gr/ |
| durationNormalPlayTime_txt |
00:31:45 |
| genre |
Ανοικτά μαθήματα |
| genre_facet |
Ανοικτά μαθήματα |
| institution |
Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης |
| asr_txt |
Λοιπόν, στην προηγούμενη μας διάλεξη μιλήσαμε για την βιοσύνθεση των πρωτεϊνών και για τον ρόλο των μεμβρανών και το πως οι πρωτεΐνες οι οποίες πηγαίνουν στις συγκεκριμένα μεμβρανικά διαμερίσματα βρίσκουν τον δρόμο τους προς αυτά. Και μιλήσαμε για την μεταμεταφρασική και τη συμμεταφραστική μεταφορά. Πάρα πολύ ωραία. Είναι πολύ εύκολο να καταλάβουμε γιατί μια πρωτεΐνη αφού στεθεί θα πάει στον πλασματικό δικτύο. Είπαμε ότι πρέπει να έχει ένα σημαντικό επιτίδιο. Αλλά όλες οι πρωτεΐνες οι οποίες θα περάσουν στον πλασματικό δίκτυο, θα είναι πρωτεΐνες στον πλασματικό δικτύο. Όχι. Τι ήθελα να πω. Σε πάρα πολλές περιπτώσεις, έχουμε πρωτεΐνες οι οποίες ενώ φτιάχνονται μέσα στον κύτταρο, δεν παραμένουν μέσα στον κύτταρο. Εκρίνονται. Για παράδειγμα, ορμόνες. Η ένζυμα. Μια εξαιρετικά κλούσια πηγή ενζύμων, τα οποία εκρίνονται, είναι το γνωστό μας πάγκριας. Έτσι. Το οποίο έχει πολύ μεγάλη, έτσι, εκρητική, εκρητικό δυναμικό. Γιατί δεν φτιάχνει μόνο εισουλίνη, φτιάχνει και όλα τα ένζυματα, τα οποία εμπλέκονται στην πέμψη των τροφών. Επομένως, όταν θελήσαμε να καταλάβουμε το δρόμο τον οποίο ακολουθούν οι πρωτεΐνες, προκειμένου μετά τη σύνθεσή τους να εκκριθούν προς εξωτερικό του κυτάρου, μια καλή επιλογή ήταν να μελετήσουμε κύτταρα παγκρέατος, τα οποία, όπως είπαμε, έχουνε πάρα πολύ μεγάλο εκρητικό δυναμικό. Και πώς μελετήθηκε η πορεία των πρωτεΐνών, οι οποίες θα εκκριθούν. Ένα πολύ απλό πείραμα, το οποίο βασίστηκε στη τεχνολογία αυτού που λέμε pulse chase. Τι σημαίνει αυτό εδώ. Τα κύτταρα φτιάχνουν πρωτεΐνες. Οι δομικές μονάδες των πρωτεΐνών είναι τα μηνοξέα. Εάν για ένα μικρό χρονικό διάστημα, ας πούμε τρία λεπτά, βάλουμε στα κύτταρά μας ένα ραδιενεργό αμύνοξι. Ωραίος, ας το πούμε ραδιενεργά αμύνοξεα. Τότε αυτά τα ραδιενεργά αμύνοξεα θα μπουν στον κύτταρο και θα σωματωθούν στους πρωτεΐνες. Εκείνη η χρονική στιγμή. Αυτό είναι το pulse. Παλμός. Γιατί έχει μικρή διάρκεια. Μετά ακολουθεί το επόμενο δήμα αυτό που λέμε το chase, το κυνήγημα. Δηλαδή πώς θα σταματήσουμε εμείς την εσωμάτωση ραδιενέργειας μέσα στα κύτταρα. Λουφάμε το υγρό το οποίο περιέχει ραδιενεργά αμύνοξεα και δίνουμε τώρα μη ραδιενεργά αμύνοξεα. Άρα από εδώ και πέρα οι πρωτεΐνες που φτιάχνονται δεν είναι ραδινεργές. Αυτό τι σημαίνει ότι μπορούμε να παρακολουθήσουμε την πορεία των πρωτεΐνών που μαρκαρίστηκαν οι καλλιέργια του Παλμού. Όταν βάλαμε ραδιενέργεια. Τι βλέπουμε λοιπόν. Ότι με το που φτιάχνονται αυτές τις πρωτεΐνες, τις βλέπουμε εδώ να ενσωματώνονται μέσα στο αδρόνιο πλασματικό δίκτυο. Και είναι λογικό γιατί εκεί φτιάχνονται. Αυτό όμως το οποίο βλέπουμε είναι ότι με την πάροδο του χρόνου πάβει να υπάρχει ραδιενέργεια στο πλασματικό δίκτυο και οι ραδιενέργειες πρωτεΐνες μεταφέρονται στη σκευή Golgi. Και μετά από μερικά λεπτά ακόμα βλέπουμε ότι πάβει να υπάρχει ραδιενέργεια στην Golgi και τη βλέπουμε όλη τη ραδιενέργεια στα κυστίδια. Και μετά τη βλέπουμε να βγαίνει έξω από το κύτερο. Με αυτόν τον τρόπο τι μάθαμε. Μάθαμε ότι οι πρωτεΐνες ή οι εκκληνόμενες φτιάχνονται στον αναδρόνιο πλασματικό δίκτυο, μπαίνουν στις μεμβράνες του πλασματικού κατόπιν με κάποιο τρόπο από τις μεμβράνες του πλασματικού μεταφέρονται στη σκευή Golgi και θα δούμε τόσο τρόπος είναι με μεταφορά με κυστίδια και κατόπιν από τη σκευή Golgi ξαναπακετάρονται σε κυστίδια. Το βλέπουμε αυτό εδώ και εκκληρώνται προς τα έξω. Πώς? Γιατί αυτά τα κυστίδια τα οποία μεταφέρονται από την Golgi προς την πλασματική μεμβράνη με το που φτάζει η πλασματική μεμβράνη συνδίκονται με αυτήν και απελευθερώνονται στα δικά τους προς τα έξω. Άρα λοιπόν με τέτοια βασικά πειράματα καταλάβουμε τον δρόμο τον οποίο ακολουθούν οι εκκληνόμενες πρωτεΐνες. Και όπως είπαμε για να φτάσει μια πρωτεΐνή από το πλασματικό στην κυτερική μεμβράνη ή σε κάποιο άλλο μεμβρανικό οργανίδιο θα πρέπει να φορτωθεί σε κάποια οχήματα. Αυτά οχήματα είναι τα κυστίδια. Άρα λοιπόν στην εκκλητική διαδικασία βλέπουμε ότι οι κυστίδια σχηματίζονται από το πλασματικό δίκτυο προκειμένου να μεταφέρουν τις εκκληνόμενες πρωτεΐνες. Αλλά όχι μόνο. Στη σκευή Golgi και κυστίδια μετά σχηματίζονται σκευή Golgi η οποία αποτελείται από επάλυλες λυπηδικές επιφάνειες μεμβρανικές. Ουσιαστικά αποτελείται από επάλυλους πλατισμένους μεμβρανικούς σάκους. Άρα για να πάει μία πρωτεΐνή από τον ένα σάκο, από το ένα διαμέρισμα της σκευής της Golgi στο άλλο θα πρέπει να φορτωθεί σε κάποιο κυστίδιο και ούτω καθεξής και ούτω καθεξής. Και μετά όταν θα φύγει από τη σκευή Golgi προκειμένου να πάει και να στηχθεί στην κυταρική μεμβράνη ή να πάει να στηχθεί σε ένα όψιμο ενδοσομάτιο για να γίνει λυσομάτιο κτλ. Πάλι αυτή η μεταφορά θα γίνει με κυστίδια. Όλα αυτά τα κυστίδια λέγονται μεταφορικά και έχουν πολύ σημαντικό ρόλο στη μεταφορά. Καλό είναι να καταλάβουμε ότι η μεταφορά αυτή γίνεται με κυστίδια. Αλλά πώς μπορούμε να καταλάβουμε το πώς το σωστό φορτίο, ας πούμε στη πρωτεΐνη, πακητάρεται στο σωστό κυστίδιο το οποίο θα στοχεύσει σε ένα συγκεκριμένο διαμέρισμα. Στο όψιμο ενδοσομάτιο για παράδειγμα ή στην πλασματική μεμβράνη. Πώς γίνεται αυτό εδώ. Για να γίνει ο επιλεκτικός εγκλωβισμός του φορτίου χρειάζεται πάλι μια πρωτεΐνη υποδοχέας. Η πρωτεΐνη υποδοχέας αυτή είναι μια διαμεμβρανική πρωτεΐνη η οποία ουσιαστικά θα συνδεθεί με την πρωτεΐνη που θα πρέπει να μεταφερθεί. Επίσης αυτό που θα δούμε είναι ότι αυτή η πρωτεΐνη ο υποδοχέας έχει σημαντικό ρόλο στο σχηματισμό του κυστιδίου της μεταφοράς. Το οποίο θα σχηματιστεί με την βοήθεια μιας άλλης πρωτεΐνης η οποία θα παίξει στο ρόλο της μπεντούζας, θα του ρουφήξει τη μεταφορά για να οδηγήσει σχηματισμό του κυστιδίου. Και σχηματίστηκε ένα κυστίδιο το οποίο περιέχει το φορτίο. Πώς αυτό το κυστίδιο θα βρει τη σωστή μεταφορά της τόχος, θα δούμε ότι για να βρει τη σωστή μεταφορά της τόχος περιέχει κάποιες άλλες σημαντικές πρωτεΐνες οι οποίες θα το οδηγήσουν στο σημείο. Βλέπουμε ότι η δικασία της έκρισης παρά το ότι φαίνεται απλή ίσως είναι αρκετά πολύ μπλοκή. Βλέπουμε εδώ μια γενική εικόνα και αυτό το οποίο βλέπουμε είναι ότι υπάρχουν πάρα πάρα πολλά κυστίδια τα οποία προεκβάλλονται το πραγματικό προς τη σκευή Golgi άλλα από τη σκευή Golgi προς τη μεμβράνη. Άρα μεταξύ των διαφόρων περιοχών και δομών της σκευής Golgi αλλά επίσης έχουμε και κυστίδια τα οποία σχηματίζονται από την κυταρική μεμβράνη και έρχονται προς το εσωτερικό του κυτάρου. Και εδώ βλέπουμε ότι πολύ σημαντικό ρόλο όπως σας είπα παίζουν κάποιες πρωτεΐνες οι οποίες είναι συμφάνευτοι και στη δύο και το βοηθούν να εκβλαστήσει. Παίζουν το ρόλο της φεντούζας. Αυτές εδώ είναι οι πρωτεΐνες είτε η COP1 ή COP2 ή η κλαθρίνη. COP είναι αρχικά. Και δεν σημαίνει τίποτα άλλο παρά code protein που δεν υπάρχουν. Βλέπουμε λοιπόν ότι το ποσό σχηματιστεί ένα κυστίδιο δεν είναι τυχαίο. Βλέπουμε για παράδειγμα ότι κυστίδια τα οποία επανέρχονται από τη σκευή Golgi προς το εσωτερικό, συνήθως σχηματίζονται αντιβοήθειας πρωτεΐνης COP1. Κυστίδια τα οποία μετά το τόνο πλασματικό προς την Golgi, συνήθως χρησιμοποιούν την COP2. Από την Golgi προς τη μεμβράνη συνήθως είναι η κυστίδια κλαθρίνης ή από την κυθαρική μεμβράνη προς το σπεριγό. Και τι είναι αυτή η κλαθρίνη. Εδώ βλέπουμε ότι η κλαθρίνη είναι μια πρωτεΐνη η οποία έχει τη δυνατότητα να πολυμερίζεται. Και καθώς πολυμερίζεται σχηματίζει κάποιες πολύ χαρακτηριστικές δομές τις οποίες τις λέμε κλωβούς, κλουβιά κλαθρίνης. Καθώς όμως πολυμερίζεται αυτή η πρωτεΐνη, εάν τη θεωρήσουμε ότι είναι συνδεμμένη σε μια μεμβράνη και σχηματίζει τα κλουβιά, σχηματίζει αυτές τις μπάλες δηλαδή, παίζει το ρόλο της βεντούζας και σηκώνει η μαζίβιση και τη μεμβράνη. Έτσι λοιπόν σχηματίζει τα κυστίδια τα οποία είναι οι καλυμμένα με κλαθρίνη. Πώς γίνεται αυτό, συνδέεται η κλαθρίνη άμεσα με τη μεμβράνη. Όχι, δεν μπορεί να το κάνει αυτό, χρειάζεται τη βοήθεια κάποιας άλλης. Πρωτεΐνης προσαρμογέα της ανταπτύνης η οποία ουσιαστικά είναι αυτή η οποία θα προσαρμόζει. Θα συνδέσει την κλαθρίνη με τη μεμβράνη προκειμένου να γίνει αυτή η βεντούζα και να σχηματιστεί το κυστίδιο. Και φυσικά καθώς φτιάχνεται αυτό το κυστίδιο, εγκλωβίζεται και ο υποδοχέας, ο οποίος από την εσωτερική μεβρά θα συνδεθεί με το φορτίο, με την πρωτεΐνη φορτίο, με το οποιοδήποτε άλλο φορτίο και θα το παγιδεύσει μέσω κυστίδιο. Άρα βλέποντας αυτή την αφάνεια, βλέπουμε ότι οι υποδοχείς του φορτίου συνδέονται με τα φορτία και κατόπι με τη βοήθεια των ανταπτυνών συνδέονται με την κλαθρίνη. Σχηματίζεται το κυστίδιο, το οποίο, όπως σας είπα, γίνει σαν μια δεντούζα, η οποία ρουφάει την μεβράνη και στο τέλος με τη βοήθεια εξειδικευμένων πρωτεΐνών, που χρησιμοποιούν ενέργεια από την δρόληση του GTP, όπως για παράδειγμα η δυναμήνη, ο τελευταίος μίσχος του κυστιδίου σφίγγεται και αποκόπτεται, επομένως καταλήγουμε με ένα κυστίδιο, το οποίο έχει εκλαστήσει και είναι καλυμμένο με κλαθρίνη. Στο επόμενο στάδιο, εξειδικευμένες πρωτεΐνές αποπολιμερίζουν αυτό το κάλυμα, αυτό το εξοσκελετό της κλαθρίνης και παραμένει ο όρημος κυστίδιος έτοιμος πλέον να μεταφερθεί και να βρει τον στόχο του. Και πως το βρίσκει το στόχο? Βρίσκει το στόχο το κυστίδιο αυτό εδώ, γιατί στη μεμβράνη βρίσκεται αγκυροβολημένη μια εξειδικευμένη πρωτεΐνή την οποία διλέμε snare και συγκεκριμένα διλέμε V snare. V από το vesicle, το οποίο, η μετάφραση του vesicle είναι κυστίδιο. Άρα λοιπόν το κάθε κυστίδιο περιέχει μια κυστηδιακή snare, μια V snare. Και γιατί αυτό είναι σημαντικό, γιατί το κάθε κυστίδιο έχει εξειδικευμένες snare οι οποίες θα συνδεθούν με κάποιες άλλες εξειδικευμένες πρωτεΐνες που είναι στις μεμβράνες στόχους και οι οποίες λέγονται T snares, δηλαδή target snares, δηλαδή snare στόχοι. Άρα λοιπόν ένα κυστίδιο περιέχει στην επιφάνειά του μια συγκεκριμένη πρωτεΐνη η οποία θα αναγνωριστεί όπως αναγνωρίζει το κλειδί στην κλειδαριά από μια άλλη snare ενός συγκεκριμένου μεμβρανικού διαμερίσματος όπως για παράδειγμα πλασματικής μεμβράνης ενώ κάποιο άλλο snare θα αναγνωριστεί από T snare για παράδειγμα ενός όψιμου εντοσωματίου και του καθέξεις. Λοιπόν, η εξειδικεμένη ελλειπίδραση μεταξύ των πρωτεΐνών snare είναι αυτή που φέρνει κοντά το κυστίδιο με τη μεμβράνη στόχου και κατόπιν βέβαια με τη βοήθεια και μιας πλυάδας άλλων πρωτεΐνών και με κατανάλωση ενέργειας αυτά δύο ή δύο μεμβράνες πιέζονται μεταξύ τους έτσι ώστε να συνειδητοιχθεί το κυστίδιο με τη μεμβράνη στόχου και να απελευθερώσει τα συστατικά του είτε προς τα έξω είτε να τα ενσωματώσει στη μεμβράνη του διαμερίσματος στόχου. Και αυτό το οποίο θα πρέπει πάντα να θυμόμαστε είναι ότι στα κυστίδια η μεταφορά δεν γίνεται μόνο με αυτό το οποίο οτιδήποτε βρίσκεται εγκλωβισμένο στο εσωτερικό του κυστίδιου η ίδια η μεμβράνη του κυστίδιου μπορεί να παίξει ρόλο στη μεταφορά εάν πρόκειται να μεταφερθούν υδρόχοβες πρωτεΐνες ή μεμβρανικές πρωτεΐνες σε ένα μεμβρανικό διαμέρισμα στόχου. Σε αυτόν τον ρόλο της κυστιδιακής μεταφοράς η σκευή Golgi έχει θεμελιώδη ρόλο γιατί είναι ένα ενδιάμεσο διαμέρισμα στο οποίο τα κυστίδια δεν απλά μπαίνουν και βγαίνουν αλλά οι πρωτεΐνες και τα άλλα βιομόρια τα οποία μεταφέρονται από αυτά τα κυστίδια μέσα στις διάφορες περιοχές της σκευής Golgi θα τροποποιηθούν περαιτέρω και θα υποστούν διάφορες πολύ σημαντικές τροποποίησεις όπως για παράδειγμα εξειγευμένες λιλικοζυλιώσεις αλλά και άλλες τροποποίησεις. Για παράδειγμα ανάλογα με τα διαμερίσματα της σκευής Golgi από τα οποία θα περάσει μια πρωτεΐνη θα αποκτήσει τελείως διαφορετικά ζάχαρα στην επιφάνειά της άρα και το κύτερο θα έχει τελείως διαφορετικά ζάχαρα στην επιφάνεια επίσης πολλά από τα διαμερίσματα αυτά αυτό το οποίο γίνεται πολλές φορές και θα πρέπει να το θυμόμαστε είναι ότι γίνεται και μία διαλογή μερικές φορές θα δούμε ότι κάποιες πρωτεΐνες στον πλασματικό βγαίνουν κατά λάθος ενώ δεν θα πρέπει και μεταφέρονται στη σκευή Golgi λοιπόν λέγα τα λάθος παγκοτάρουν σε κυστίδια τι γίνεται με αυτά λάθη αφού έγινε το λάθος θα παραμείνει στη σκευή Golgi ή όχι θα δούμε ότι αυτές οι πρωτεΐνες έχουν μέσα τους πληροφορία που θα τους επιστρέψει να γυρίσουν πίσω Αλλά ας το αφήσουμε αυτό και να δούμε λιγάκι τους διάφορους τρόπους με τους οποίους τα κυστίδια τα οποία προεκβάλλουν από τη σκευή Golgi και συγκεκριμένα από την περιοχή της σκευής Golgi που είναι προς το μέρος της κυταρικής μεμβράνης και την οποία τη λέμε Trans Golgi Αυτά τα κυστίδια λοιπόν βλέπουμε ότι μπορεί να παίξουν πολλούς και σημαντικούς ρόλους για παράδειγμα μιλήσαμε για εκκλητικά κυστιδία τα οποία θα έχουν σαν στόχο την πλασματική, την κυταρική μεμβράνη του κυτάρου και όταν στοιχθούν εκεί θα απελευθερώσουν το κάργο τους που λέμε αυτό το οποίο μεταφέρουν. Μπορεί όμως κάποια κυστιδία να πάνε σε ένα ενδοσομάτιο ανακύκλωσης όπου εκεί ουσιαστικά να είναι σαν σαθμός μεταφοράς και κάποιος πρωτεΐνες κάποιο κάργο να μεταφερθεί στην μεμβράνη κάποιο άλλο να πάει σε κάποιο άλλο οργανίδιο ή μπορεί κάποια κυστίδια τα οποία περιέχουν εξειδικευμένα σήματα να μεταφερθούν στα όψιμα ενδοσομάτια τα οποία όπως θα δούμε παίζουν σημαντικό ρόλο στην φαγοκυτάρωση αλλά και στην αυτοφαγοκυτάρωση δηλαδή γενικά στην υδρόλυση άχρησων ειστατικών άρα και στην ειμιουργία των λύσους σωματίων. Επίσης αν βλέπουμε την εξοκυτάρωση θα πρέπει και γενικά την κυστιακή μεταφόρτα να καταλάβουμε δύο πράγματα. Μπορεί να έχουμε εξοκυτάρωση και έχουν εξοκυτάρωση σε όλα τα κύτταρα συνεχώς όπως και ενδοκυτάρωση. Είναι μια διαδικασία την οποία χρειάζεται το κύτταρο συνεχώς γιατί για να ανανεώσει ας πούμε τις πρωτεΐνες που έχει στην επιφανιά του, για να ανανεώσει τις μεμβράνες του, για να αυξήσει το μέγεθός του. Άρα πως γίνεται αυτό εδώ. Στέλνουν κυστίδια, τα κυστίδια στέλνουν και πρωτεΐνες, στέλνουν και μεμβράνες, στέλνουν τα πάντα. Άρα λοιπόν ένα κομμάτι της κυστιακής μεταφοράς είναι αυτό που λένε το ιδιοστατικό. Λοιπόν συμβαίνει συνεχώς, μπορεί να έχουμε ιδιοστατική έκριση. Σε κάποιες άλλες περιπτώσεις όμως το κύτταρο μπορεί να φτιάξει κυστίδια, να τα έχει έτοιμα γεμάτα αλλά να μην προχωράει στο τελευταίο στάδιο, δηλαδή στην έκριση. Να είναι έτοιμα προς έκριση αλλά να μην γίνεται η σήδηξη και η απελευθέρωση. Για να γίνει αυτό θα πρέπει το κύτταρο μας να πάρει κάποιο σήμα από το περιβάλλον και μετά να απελευθερώσει για παράδειγμα οι νευροδιεμβαστές. Οι οποίοι βρίσκονται πακεταρισμένοι αλλά το κύτταρο τους απελευθερώνει μόνο σε συγκεκριμένα χρονικά διαστήματα. Λοιπόν, σας είπα προηγουμένως ότι μερικές φορές πρωτεΐνι στο αδοπλασματικό δικτύο για παράδειγμα και άλλους οργαντιότητες πακετάρονται κατά λάθος σε κυστίδια. Βλέπουμε μια πορτεΐνι η οποία θα έπρεπε να μείνει στο αδοπλασματικό δικτύο και κατά λάθος να μπαίνει σε ένα κυστίδιο. Όχι επειδή υπάρχει υποδοχείας αλλά επειδή δημιουργείται μια βεντούζα η οποία αναγκαστικά θα εγκλωβίζει και ένα μέρος μη δικό πορτεΐνών. Βλέπουμε ότι αυτά τα κυστήρια πιένουν και ενσωματώνονται σε ένα ενδιάμεσο μεμβρανικό οργανίδιο το οποίο το λέμε air-geek, το οποίο ουσιαστικά είναι ένα μεμβρανικό οργανίδιο, μια μεμβράνη, η οποία βρίσκεται μεταξύ του αδοπλασματικού δικτύου και της συσκευής Golgi. Και εδώ μέσα γίνεται μια διαλογή. Δηλαδή οι πρωτεΐνες οι οποίες πρέπει να πάνε προς συσκευή Golgi θα ξαναπακεταριστούν σε φρέσκα κυστήρια και θα φύγουν προς τα έξω. Οι πρωτεΐνες οι οποίες έχουν πάει στο air-geek ή ακόμα ακόμα κι αν έχουν προχωρήσει στον Golgi κατά λάθος, ενώ δεν θα έπρεπε, επανακτώνται και ουσιαστικά μπαίνουν σε κυστήρια επανόδου προς αδοπλασματικό δικτύο. Και χρειάζεται μια πρωτεΐνη προκειμένου να μπει σε αδύνατο κυστήριο. Χρειάζεται συγκεκριμένα σήματα επανάκτησης, τα οποία είναι πολύ σημαντικά και είναι χαρακτηριστικά αλλά και διαφορετικά ανάλογα εάν μια πρωτεΐνη του αδοπλασματικού δικτύου είναι διαλυτή ή είναι μια πρωτεΐνη της μευράνης. Για παράδειγμα, αν είναι διαλυτή πρέπει να έχει την αλληλουχία KDEL, δηλαδή λυσίνη ασπαραγενικό, γουλταμινικό και λεθκίνη, ενώ αν είναι μευρανική πρωτεΐνη πρέπει να έχει την αλληλουχία KKXX, δηλαδή δύο λυσίνες και δύο τυχαία μηνοξέα. Ποιος είναι ο ρόλος των σημάτων επανάκτησης? Τα σημάτια επανάκτησης δεν κάνουν τίποτα άλλο παρά αναγνωρίζονται από πρωτεΐνες υποδοχής, οι οποίες τις συνδέουν, ενώνονται πάνω τους και βοηθούν στο πακετάρισμά τους σαν κυστήριο επανάκτησης. Βλέπουμε λοιπόν ότι στη βιολογία σημασία δεν έχει πολλές φορές να μην κάνεις λάθος, γιατί καταλαβαίνουμε ότι λάθη γίνονται, αλλά το πως θα το διορθώσεις το λάθος. Και βλέπουμε ότι μέσα στα διάφορα στάδια της ζωής του κυτάρου έχουν ενσωματωθεί κάποιες συστήματα, όπως βλέπετε, ποιοτικού ελέγχου, τα οποία αν δεν υπήρχαν θα χάναμε συνεχώς πρωτεΐνες, άρα πέρα από τυχόν τοξικότητα θα ήταν και μια άσκοπη διαρροή. Θα σας δώσω ένα παράδειγμα στην επόμενη διαφάνεια για το πως γίνεται η εξειδικευμένη μεταφορά πρωτεΐνών διαμέσου εξειδίων σε κάποιο οργανίδιο διαφορετικό από την κυταρική μεβράνη. Για παράδειγμα πως γίνεται η μεταφορά στα λησοσωμάτια. Στα λησοσωμάτια λοιπόν πρέπει να μπουν μια σειρά από πρωτεΐνες, οι οποίες θα πρέπει σίγουρα να εκλοβιστούν σε κυστήδια, γιατί όπως σας είπα πολλές από αυτές είναι όξινες υδρολάσσες, είναι υδρολάσσες και θα μπορούσαν δυναιτικά να είναι τοξικές για το κύτερο. Για να πακεταριστούν, οι πρωτεΐνες λησοσωματίου δεν έχουν κάποια χαρακτηριστική αλληλουχία οι ίδιες, οι οποίες θα αναγνωριστεί από ένα συγκεκριμένο υποδοχέα. Αυτό όμως που συγχαρακτηρίζει είναι ότι οι πρωτεΐνες που θα πάνε προς τα λησοσωμάτια λίγο ζηλιώνονται και συγκεκριμένα όλες έχουν ένα κατάλληλο έξι φωσφορικής μανόζης. Η έξι φωσφορική μανόζη είναι αυτή η οποία αναγνωρίζεται από τον υποδοχέα εντός συγκεκριμένου, ο οποίος θα τις πακετάρει σε κυστήρια κλαθρίνης, τα οποία κατόπιν, όπως είπαμε, θα πάνε στα όψιμα ενδοσωμάτια. Τα οποία έχουν δύο ρεθνιστικά. Είπαμε ότι έχουν όξινες συντρολάσσες, τα ένσιμα τα οποία μπλέκονται στην πέψη, αλλά ταυτόχρονα όμως έχουν και ένα άλλο χαρακτηριστικό. Έχουν χαμηλό ΠΧ. Έχουν ΠΧ γύρω στο 5, δύο μονάδες χαμηλότερο από το ΠΧ του πυτεροπλάσματος. Και το ερώτημα είναι αυτό το χαμηλό ΠΧ πώς πτυχάνεται. Και βλέπουμε ότι πτυχάνεται λόγω του ότι στην μεμβράνη του λισησωματίων έχει ενσωματωθεί μια αντλία πρωτονίων, μια πρωτεΐνη, η οποία καταλαμβάνοντας ενέργεια που παίρνει από την ρόλις του ATP, αντλεί πρωτονία από το κυταρόπλασμα προς το εσωτερικό του λισησωματίου. Αυτή η ενεργός άγλυση πρωτονίων είναι αυτή που είναι υπεύθυνη για το χαμηλό ΠΧ του λισησωματίου. Αυτό το χαμηλό ΠΧ είναι τελείως απαραίτητο προκειμένου να δράσουν αυτές οι όξινες υδρολάσσες, οι οποίες είναι πάρα πολύ σημαντικές σε διαδικασίες όπως η φαγοκυτάρωση ή η αυτοφαγία. Και η φαγοκυτάρωση είναι ουσιαστικά ο εγκλωβισμός ενός, για παράδειγμα, νεκρού βαχτηρίου από ένα εξειδικευμένο κύταρο, προσχηματισμός ενός φαγοσώματος, το οποίο κατόπιν σύνδειξης με λισησωμάτιο, το οποίο όπως είπαμε θα του δώσει και το χαμηλό ΠΧ αλλά και τις όξινες υδρολάσσες που χρειάζεται, θα πέψει το συγκεκριμένο βαχτήριο για το οποίο μιλήσαμε, άρα θα το κάνει πολύ λιγότερο τοξικό για τον οργανισμό αλλά ταυτόχρονα θα δώσει συστατικά και πρώτες ύλες και ενέργεια στο κύταρο. Παράλληλα, το κύταρο, οποιοδήποτε κύταρο, μπορεί διαμέσου μιας διαδικασίας που λέγεται αυτοφαγία, να πέπτει τα δικά του γυρασμένα οργανίδια, όπως για παράδειγμα γυρασμένα μυτοχόδρια. Άρα βλέπουμε ότι ένα γυρασμένο μυτοχόδριο εγκλωβίζεται σε μευρανικές δομές τα αυτοφαγοσωμάτια, τα οποία κατόπινα ακολουθούν τη διαδικασία, δηλαδή συνδίκονται με λησομάτια και ακολουθεί πέψεις των πρωτεϊνών τους, των νουκλενικών οξεών τους και το καθεξής. Και θα τελειώσουμε με ένα παράδειγμα εξειδικεμμένη στον κυτάρωσης. Όπως ξέρετε, ένα μεγάλο μέρος της χωλιστερίμης, το οποίο κυκλοφορεί στο αίμα μας, είναι συνδεδεμένο με λιβοπρωτεΐνες. Ένα πολύ μεγάλο μέρος είναι συνδεδεμένο με τις LDL, που είναι οι low density lipoproteins. Και τα κύτταρά μας, στην επιφάνειά τους, έχουν υποδοχείς για την LDL. Για να το σκεφτούμε, τι γίνεται. Σε πρώτη φάση, λοιπόν, ο υποδοχέας δεσμεύει το σύμπλοκο LDL χωλιστερόλης. Κατόπιν, με τη βοήθεια της πτήμης έρχεται η κλαθρίνη συνδέεται και αρχίζει και σχηματίζει το κυστίδιο. Αφού σχηματίζει το κυστίδιο, η κλαθρίνη φεύγει και το κυστίδιο συνδέεται σε ένα πρόημο ενδοσομάτιο. Σε αυτό το πρόημο ενδοσομάτιο, αυτό το μευρανικό όργανο, δεν γίνεται πέψι. Εδώ γίνεται μια διαλογή. Χωρίζονται, λοιπόν, τα χρήσιμα από τα χρήστα. Τι είναι χρήσιμο? Χρήσιμο είναι ο υποδοχέας LDL. Άρα, λοιπόν, ο υποδοχέας δεν είναι χρήσιμος για να φέρει αυτό το κυστίδιο εδώ μέσα, αλλά κατόπιν θα πακιταριστεί σε ένα κυστίδιο και ξαναγυρίσει στην πιφάνεια του κυτάρου. Δεν υπάρχει λόγος να το κατσέψει το κυτάρο. Μέσα στο εσωτερικό όντορα, όμως, του ενδοσοματίου, έχει παραμείνει το σύμπλοκο LDL-χωλιστερόλες, το οποίο κατόπιν θα έρθουμε σε αυτή τη φάση, όπου το πρώιμο ενδοσομάτιο θα γίνει ώψιμο ενδοσομάτιο. Και πώς θα γίνει ώψιμο ενδοσομάτιο, ένα πρώιμο ενδοσομάτιο? Με μεταφορά μέσω κυστιδίων πρωτεϊνών, θα μετατρέψουν αυτό το ώψιμο ενδοσομάτιο, σε λησομάτιο στην πράξη. Δηλαδή, θα του προσδώσουν την ικανότητα να πέπτει τα διάφορα δυομόρια, δηλαδή θα φέρουν όξινες υδρολάσσες μέσα του, και επίσης θα φέρουν την αγγλία πρωτονοίας στον πιφάνειά του, προκειμένου να χαμηλώσει το pH. Μέσα σε αυτό το περιβάλλον, γίνονται δύο πράγματα. Από τη μία, η LDL άπικοδομήνται από τις όξινες πρωτεάσσες, η δε χολυστερόλη είναι πλέον ελεύθερη για να αντιμετωπιστεί το κύταρο στις συντουργίες που έχει να κάνει. Επομένως, βλέπουμε ότι το κύταρο έχει μια επιλεκτική διαδικασία ακόμα και στην ενδοκιτάρωση. Δηλαδή, όταν ενδοκιταρώνει κάτι, δεν το παίρνει όλο για να το καταστρέψει, αλλά ακολουθεί διάφορα στάδια διαλογής, όπου διαλέγει τα χρήσιμα από τα άχρηστα, επανεκκυκλώνει, περνεί τα χρήσιμα και τα διατηρεί και επανεκκυκλώνει και καταστρέφει τα άχρηστα, προκειμένου να πάρει ενέργεια ή οτιδήποτε άλλο. Και σε αυτό το σημείο θα ολοκληρώσουμε και αυτή τη διαλέξη και σας ευχαριστούμε για την προσοχή σας. |
| _version_ |
1782817934390853632 |
| description |
9η Διάλεξη: Λοιπόν, στην προηγούμενη μας διάλεξη μιλήσαμε για την βιοσύνθεση των πρωτεϊνών και για τον ρόλο των μεμβρανών και το πως οι πρωτεΐνες οι οποίες πηγαίνουν στις συγκεκριμένα μεμβρανικά διαμερίσματα βρίσκουν τον δρόμο τους προς αυτά. Και μιλήσαμε για την μεταμεταφρασική και τη συμμεταφραστική μεταφορά. Πάρα πολύ ωραία. Είναι πολύ εύκολο να καταλάβουμε γιατί μια πρωτεΐνη αφού στεθεί θα πάει στον πλασματικό δικτύο. Είπαμε ότι πρέπει να έχει ένα σημαντικό επιτίδιο. Αλλά όλες οι πρωτεΐνες οι οποίες θα περάσουν στον πλασματικό δίκτυο, θα είναι πρωτεΐνες στον πλασματικό δικτύο. Όχι. Τι ήθελα να πω. Σε πάρα πολλές περιπτώσεις, έχουμε πρωτεΐνες οι οποίες ενώ φτιάχνονται μέσα στον κύτταρο, δεν παραμένουν μέσα στον κύτταρο. Εκρίνονται. Για παράδειγμα, ορμόνες. Η ένζυμα. Μια εξαιρετικά κλούσια πηγή ενζύμων, τα οποία εκρίνονται, είναι το γνωστό μας πάγκριας. Έτσι. Το οποίο έχει πολύ μεγάλη, έτσι, εκρητική, εκρητικό δυναμικό. Γιατί δεν φτιάχνει μόνο εισουλίνη, φτιάχνει και όλα τα ένζυματα, τα οποία εμπλέκονται στην πέμψη των τροφών. Επομένως, όταν θελήσαμε να καταλάβουμε το δρόμο τον οποίο ακολουθούν οι πρωτεΐνες, προκειμένου μετά τη σύνθεσή τους να εκκριθούν προς εξωτερικό του κυτάρου, μια καλή επιλογή ήταν να μελετήσουμε κύτταρα παγκρέατος, τα οποία, όπως είπαμε, έχουνε πάρα πολύ μεγάλο εκρητικό δυναμικό. Και πώς μελετήθηκε η πορεία των πρωτεΐνών, οι οποίες θα εκκριθούν. Ένα πολύ απλό πείραμα, το οποίο βασίστηκε στη τεχνολογία αυτού που λέμε pulse chase. Τι σημαίνει αυτό εδώ. Τα κύτταρα φτιάχνουν πρωτεΐνες. Οι δομικές μονάδες των πρωτεΐνών είναι τα μηνοξέα. Εάν για ένα μικρό χρονικό διάστημα, ας πούμε τρία λεπτά, βάλουμε στα κύτταρά μας ένα ραδιενεργό αμύνοξι. Ωραίος, ας το πούμε ραδιενεργά αμύνοξεα. Τότε αυτά τα ραδιενεργά αμύνοξεα θα μπουν στον κύτταρο και θα σωματωθούν στους πρωτεΐνες. Εκείνη η χρονική στιγμή. Αυτό είναι το pulse. Παλμός. Γιατί έχει μικρή διάρκεια. Μετά ακολουθεί το επόμενο δήμα αυτό που λέμε το chase, το κυνήγημα. Δηλαδή πώς θα σταματήσουμε εμείς την εσωμάτωση ραδιενέργειας μέσα στα κύτταρα. Λουφάμε το υγρό το οποίο περιέχει ραδιενεργά αμύνοξεα και δίνουμε τώρα μη ραδιενεργά αμύνοξεα. Άρα από εδώ και πέρα οι πρωτεΐνες που φτιάχνονται δεν είναι ραδινεργές. Αυτό τι σημαίνει ότι μπορούμε να παρακολουθήσουμε την πορεία των πρωτεΐνών που μαρκαρίστηκαν οι καλλιέργια του Παλμού. Όταν βάλαμε ραδιενέργεια. Τι βλέπουμε λοιπόν. Ότι με το που φτιάχνονται αυτές τις πρωτεΐνες, τις βλέπουμε εδώ να ενσωματώνονται μέσα στο αδρόνιο πλασματικό δίκτυο. Και είναι λογικό γιατί εκεί φτιάχνονται. Αυτό όμως το οποίο βλέπουμε είναι ότι με την πάροδο του χρόνου πάβει να υπάρχει ραδιενέργεια στο πλασματικό δίκτυο και οι ραδιενέργειες πρωτεΐνες μεταφέρονται στη σκευή Golgi. Και μετά από μερικά λεπτά ακόμα βλέπουμε ότι πάβει να υπάρχει ραδιενέργεια στην Golgi και τη βλέπουμε όλη τη ραδιενέργεια στα κυστίδια. Και μετά τη βλέπουμε να βγαίνει έξω από το κύτερο. Με αυτόν τον τρόπο τι μάθαμε. Μάθαμε ότι οι πρωτεΐνες ή οι εκκληνόμενες φτιάχνονται στον αναδρόνιο πλασματικό δίκτυο, μπαίνουν στις μεμβράνες του πλασματικού κατόπιν με κάποιο τρόπο από τις μεμβράνες του πλασματικού μεταφέρονται στη σκευή Golgi και θα δούμε τόσο τρόπος είναι με μεταφορά με κυστίδια και κατόπιν από τη σκευή Golgi ξαναπακετάρονται σε κυστίδια. Το βλέπουμε αυτό εδώ και εκκληρώνται προς τα έξω. Πώς? Γιατί αυτά τα κυστίδια τα οποία μεταφέρονται από την Golgi προς την πλασματική μεμβράνη με το που φτάζει η πλασματική μεμβράνη συνδίκονται με αυτήν και απελευθερώνονται στα δικά τους προς τα έξω. Άρα λοιπόν με τέτοια βασικά πειράματα καταλάβουμε τον δρόμο τον οποίο ακολουθούν οι εκκληνόμενες πρωτεΐνες. Και όπως είπαμε για να φτάσει μια πρωτεΐνή από το πλασματικό στην κυτερική μεμβράνη ή σε κάποιο άλλο μεμβρανικό οργανίδιο θα πρέπει να φορτωθεί σε κάποια οχήματα. Αυτά οχήματα είναι τα κυστίδια. Άρα λοιπόν στην εκκλητική διαδικασία βλέπουμε ότι οι κυστίδια σχηματίζονται από το πλασματικό δίκτυο προκειμένου να μεταφέρουν τις εκκληνόμενες πρωτεΐνες. Αλλά όχι μόνο. Στη σκευή Golgi και κυστίδια μετά σχηματίζονται σκευή Golgi η οποία αποτελείται από επάλυλες λυπηδικές επιφάνειες μεμβρανικές. Ουσιαστικά αποτελείται από επάλυλους πλατισμένους μεμβρανικούς σάκους. Άρα για να πάει μία πρωτεΐνή από τον ένα σάκο, από το ένα διαμέρισμα της σκευής της Golgi στο άλλο θα πρέπει να φορτωθεί σε κάποιο κυστίδιο και ούτω καθεξής και ούτω καθεξής. Και μετά όταν θα φύγει από τη σκευή Golgi προκειμένου να πάει και να στηχθεί στην κυταρική μεμβράνη ή να πάει να στηχθεί σε ένα όψιμο ενδοσομάτιο για να γίνει λυσομάτιο κτλ. Πάλι αυτή η μεταφορά θα γίνει με κυστίδια. Όλα αυτά τα κυστίδια λέγονται μεταφορικά και έχουν πολύ σημαντικό ρόλο στη μεταφορά. Καλό είναι να καταλάβουμε ότι η μεταφορά αυτή γίνεται με κυστίδια. Αλλά πώς μπορούμε να καταλάβουμε το πώς το σωστό φορτίο, ας πούμε στη πρωτεΐνη, πακητάρεται στο σωστό κυστίδιο το οποίο θα στοχεύσει σε ένα συγκεκριμένο διαμέρισμα. Στο όψιμο ενδοσομάτιο για παράδειγμα ή στην πλασματική μεμβράνη. Πώς γίνεται αυτό εδώ. Για να γίνει ο επιλεκτικός εγκλωβισμός του φορτίου χρειάζεται πάλι μια πρωτεΐνη υποδοχέας. Η πρωτεΐνη υποδοχέας αυτή είναι μια διαμεμβρανική πρωτεΐνη η οποία ουσιαστικά θα συνδεθεί με την πρωτεΐνη που θα πρέπει να μεταφερθεί. Επίσης αυτό που θα δούμε είναι ότι αυτή η πρωτεΐνη ο υποδοχέας έχει σημαντικό ρόλο στο σχηματισμό του κυστιδίου της μεταφοράς. Το οποίο θα σχηματιστεί με την βοήθεια μιας άλλης πρωτεΐνης η οποία θα παίξει στο ρόλο της μπεντούζας, θα του ρουφήξει τη μεταφορά για να οδηγήσει σχηματισμό του κυστιδίου. Και σχηματίστηκε ένα κυστίδιο το οποίο περιέχει το φορτίο. Πώς αυτό το κυστίδιο θα βρει τη σωστή μεταφορά της τόχος, θα δούμε ότι για να βρει τη σωστή μεταφορά της τόχος περιέχει κάποιες άλλες σημαντικές πρωτεΐνες οι οποίες θα το οδηγήσουν στο σημείο. Βλέπουμε ότι η δικασία της έκρισης παρά το ότι φαίνεται απλή ίσως είναι αρκετά πολύ μπλοκή. Βλέπουμε εδώ μια γενική εικόνα και αυτό το οποίο βλέπουμε είναι ότι υπάρχουν πάρα πάρα πολλά κυστίδια τα οποία προεκβάλλονται το πραγματικό προς τη σκευή Golgi άλλα από τη σκευή Golgi προς τη μεμβράνη. Άρα μεταξύ των διαφόρων περιοχών και δομών της σκευής Golgi αλλά επίσης έχουμε και κυστίδια τα οποία σχηματίζονται από την κυταρική μεμβράνη και έρχονται προς το εσωτερικό του κυτάρου. Και εδώ βλέπουμε ότι πολύ σημαντικό ρόλο όπως σας είπα παίζουν κάποιες πρωτεΐνες οι οποίες είναι συμφάνευτοι και στη δύο και το βοηθούν να εκβλαστήσει. Παίζουν το ρόλο της φεντούζας. Αυτές εδώ είναι οι πρωτεΐνες είτε η COP1 ή COP2 ή η κλαθρίνη. COP είναι αρχικά. Και δεν σημαίνει τίποτα άλλο παρά code protein που δεν υπάρχουν. Βλέπουμε λοιπόν ότι το ποσό σχηματιστεί ένα κυστίδιο δεν είναι τυχαίο. Βλέπουμε για παράδειγμα ότι κυστίδια τα οποία επανέρχονται από τη σκευή Golgi προς το εσωτερικό, συνήθως σχηματίζονται αντιβοήθειας πρωτεΐνης COP1. Κυστίδια τα οποία μετά το τόνο πλασματικό προς την Golgi, συνήθως χρησιμοποιούν την COP2. Από την Golgi προς τη μεμβράνη συνήθως είναι η κυστίδια κλαθρίνης ή από την κυθαρική μεμβράνη προς το σπεριγό. Και τι είναι αυτή η κλαθρίνη. Εδώ βλέπουμε ότι η κλαθρίνη είναι μια πρωτεΐνη η οποία έχει τη δυνατότητα να πολυμερίζεται. Και καθώς πολυμερίζεται σχηματίζει κάποιες πολύ χαρακτηριστικές δομές τις οποίες τις λέμε κλωβούς, κλουβιά κλαθρίνης. Καθώς όμως πολυμερίζεται αυτή η πρωτεΐνη, εάν τη θεωρήσουμε ότι είναι συνδεμμένη σε μια μεμβράνη και σχηματίζει τα κλουβιά, σχηματίζει αυτές τις μπάλες δηλαδή, παίζει το ρόλο της βεντούζας και σηκώνει η μαζίβιση και τη μεμβράνη. Έτσι λοιπόν σχηματίζει τα κυστίδια τα οποία είναι οι καλυμμένα με κλαθρίνη. Πώς γίνεται αυτό, συνδέεται η κλαθρίνη άμεσα με τη μεμβράνη. Όχι, δεν μπορεί να το κάνει αυτό, χρειάζεται τη βοήθεια κάποιας άλλης. Πρωτεΐνης προσαρμογέα της ανταπτύνης η οποία ουσιαστικά είναι αυτή η οποία θα προσαρμόζει. Θα συνδέσει την κλαθρίνη με τη μεμβράνη προκειμένου να γίνει αυτή η βεντούζα και να σχηματιστεί το κυστίδιο. Και φυσικά καθώς φτιάχνεται αυτό το κυστίδιο, εγκλωβίζεται και ο υποδοχέας, ο οποίος από την εσωτερική μεβρά θα συνδεθεί με το φορτίο, με την πρωτεΐνη φορτίο, με το οποιοδήποτε άλλο φορτίο και θα το παγιδεύσει μέσω κυστίδιο. Άρα βλέποντας αυτή την αφάνεια, βλέπουμε ότι οι υποδοχείς του φορτίου συνδέονται με τα φορτία και κατόπι με τη βοήθεια των ανταπτυνών συνδέονται με την κλαθρίνη. Σχηματίζεται το κυστίδιο, το οποίο, όπως σας είπα, γίνει σαν μια δεντούζα, η οποία ρουφάει την μεβράνη και στο τέλος με τη βοήθεια εξειδικευμένων πρωτεΐνών, που χρησιμοποιούν ενέργεια από την δρόληση του GTP, όπως για παράδειγμα η δυναμήνη, ο τελευταίος μίσχος του κυστιδίου σφίγγεται και αποκόπτεται, επομένως καταλήγουμε με ένα κυστίδιο, το οποίο έχει εκλαστήσει και είναι καλυμμένο με κλαθρίνη. Στο επόμενο στάδιο, εξειδικευμένες πρωτεΐνές αποπολιμερίζουν αυτό το κάλυμα, αυτό το εξοσκελετό της κλαθρίνης και παραμένει ο όρημος κυστίδιος έτοιμος πλέον να μεταφερθεί και να βρει τον στόχο του. Και πως το βρίσκει το στόχο? Βρίσκει το στόχο το κυστίδιο αυτό εδώ, γιατί στη μεμβράνη βρίσκεται αγκυροβολημένη μια εξειδικευμένη πρωτεΐνή την οποία διλέμε snare και συγκεκριμένα διλέμε V snare. V από το vesicle, το οποίο, η μετάφραση του vesicle είναι κυστίδιο. Άρα λοιπόν το κάθε κυστίδιο περιέχει μια κυστηδιακή snare, μια V snare. Και γιατί αυτό είναι σημαντικό, γιατί το κάθε κυστίδιο έχει εξειδικευμένες snare οι οποίες θα συνδεθούν με κάποιες άλλες εξειδικευμένες πρωτεΐνες που είναι στις μεμβράνες στόχους και οι οποίες λέγονται T snares, δηλαδή target snares, δηλαδή snare στόχοι. Άρα λοιπόν ένα κυστίδιο περιέχει στην επιφάνειά του μια συγκεκριμένη πρωτεΐνη η οποία θα αναγνωριστεί όπως αναγνωρίζει το κλειδί στην κλειδαριά από μια άλλη snare ενός συγκεκριμένου μεμβρανικού διαμερίσματος όπως για παράδειγμα πλασματικής μεμβράνης ενώ κάποιο άλλο snare θα αναγνωριστεί από T snare για παράδειγμα ενός όψιμου εντοσωματίου και του καθέξεις. Λοιπόν, η εξειδικεμένη ελλειπίδραση μεταξύ των πρωτεΐνών snare είναι αυτή που φέρνει κοντά το κυστίδιο με τη μεμβράνη στόχου και κατόπιν βέβαια με τη βοήθεια και μιας πλυάδας άλλων πρωτεΐνών και με κατανάλωση ενέργειας αυτά δύο ή δύο μεμβράνες πιέζονται μεταξύ τους έτσι ώστε να συνειδητοιχθεί το κυστίδιο με τη μεμβράνη στόχου και να απελευθερώσει τα συστατικά του είτε προς τα έξω είτε να τα ενσωματώσει στη μεμβράνη του διαμερίσματος στόχου. Και αυτό το οποίο θα πρέπει πάντα να θυμόμαστε είναι ότι στα κυστίδια η μεταφορά δεν γίνεται μόνο με αυτό το οποίο οτιδήποτε βρίσκεται εγκλωβισμένο στο εσωτερικό του κυστίδιου η ίδια η μεμβράνη του κυστίδιου μπορεί να παίξει ρόλο στη μεταφορά εάν πρόκειται να μεταφερθούν υδρόχοβες πρωτεΐνες ή μεμβρανικές πρωτεΐνες σε ένα μεμβρανικό διαμέρισμα στόχου. Σε αυτόν τον ρόλο της κυστιδιακής μεταφοράς η σκευή Golgi έχει θεμελιώδη ρόλο γιατί είναι ένα ενδιάμεσο διαμέρισμα στο οποίο τα κυστίδια δεν απλά μπαίνουν και βγαίνουν αλλά οι πρωτεΐνες και τα άλλα βιομόρια τα οποία μεταφέρονται από αυτά τα κυστίδια μέσα στις διάφορες περιοχές της σκευής Golgi θα τροποποιηθούν περαιτέρω και θα υποστούν διάφορες πολύ σημαντικές τροποποίησεις όπως για παράδειγμα εξειγευμένες λιλικοζυλιώσεις αλλά και άλλες τροποποίησεις. Για παράδειγμα ανάλογα με τα διαμερίσματα της σκευής Golgi από τα οποία θα περάσει μια πρωτεΐνη θα αποκτήσει τελείως διαφορετικά ζάχαρα στην επιφάνειά της άρα και το κύτερο θα έχει τελείως διαφορετικά ζάχαρα στην επιφάνεια επίσης πολλά από τα διαμερίσματα αυτά αυτό το οποίο γίνεται πολλές φορές και θα πρέπει να το θυμόμαστε είναι ότι γίνεται και μία διαλογή μερικές φορές θα δούμε ότι κάποιες πρωτεΐνες στον πλασματικό βγαίνουν κατά λάθος ενώ δεν θα πρέπει και μεταφέρονται στη σκευή Golgi λοιπόν λέγα τα λάθος παγκοτάρουν σε κυστίδια τι γίνεται με αυτά λάθη αφού έγινε το λάθος θα παραμείνει στη σκευή Golgi ή όχι θα δούμε ότι αυτές οι πρωτεΐνες έχουν μέσα τους πληροφορία που θα τους επιστρέψει να γυρίσουν πίσω Αλλά ας το αφήσουμε αυτό και να δούμε λιγάκι τους διάφορους τρόπους με τους οποίους τα κυστίδια τα οποία προεκβάλλουν από τη σκευή Golgi και συγκεκριμένα από την περιοχή της σκευής Golgi που είναι προς το μέρος της κυταρικής μεμβράνης και την οποία τη λέμε Trans Golgi Αυτά τα κυστίδια λοιπόν βλέπουμε ότι μπορεί να παίξουν πολλούς και σημαντικούς ρόλους για παράδειγμα μιλήσαμε για εκκλητικά κυστιδία τα οποία θα έχουν σαν στόχο την πλασματική, την κυταρική μεμβράνη του κυτάρου και όταν στοιχθούν εκεί θα απελευθερώσουν το κάργο τους που λέμε αυτό το οποίο μεταφέρουν. Μπορεί όμως κάποια κυστιδία να πάνε σε ένα ενδοσομάτιο ανακύκλωσης όπου εκεί ουσιαστικά να είναι σαν σαθμός μεταφοράς και κάποιος πρωτεΐνες κάποιο κάργο να μεταφερθεί στην μεμβράνη κάποιο άλλο να πάει σε κάποιο άλλο οργανίδιο ή μπορεί κάποια κυστίδια τα οποία περιέχουν εξειδικευμένα σήματα να μεταφερθούν στα όψιμα ενδοσομάτια τα οποία όπως θα δούμε παίζουν σημαντικό ρόλο στην φαγοκυτάρωση αλλά και στην αυτοφαγοκυτάρωση δηλαδή γενικά στην υδρόλυση άχρησων ειστατικών άρα και στην ειμιουργία των λύσους σωματίων. Επίσης αν βλέπουμε την εξοκυτάρωση θα πρέπει και γενικά την κυστιακή μεταφόρτα να καταλάβουμε δύο πράγματα. Μπορεί να έχουμε εξοκυτάρωση και έχουν εξοκυτάρωση σε όλα τα κύτταρα συνεχώς όπως και ενδοκυτάρωση. Είναι μια διαδικασία την οποία χρειάζεται το κύτταρο συνεχώς γιατί για να ανανεώσει ας πούμε τις πρωτεΐνες που έχει στην επιφανιά του, για να ανανεώσει τις μεμβράνες του, για να αυξήσει το μέγεθός του. Άρα πως γίνεται αυτό εδώ. Στέλνουν κυστίδια, τα κυστίδια στέλνουν και πρωτεΐνες, στέλνουν και μεμβράνες, στέλνουν τα πάντα. Άρα λοιπόν ένα κομμάτι της κυστιακής μεταφοράς είναι αυτό που λένε το ιδιοστατικό. Λοιπόν συμβαίνει συνεχώς, μπορεί να έχουμε ιδιοστατική έκριση. Σε κάποιες άλλες περιπτώσεις όμως το κύτταρο μπορεί να φτιάξει κυστίδια, να τα έχει έτοιμα γεμάτα αλλά να μην προχωράει στο τελευταίο στάδιο, δηλαδή στην έκριση. Να είναι έτοιμα προς έκριση αλλά να μην γίνεται η σήδηξη και η απελευθέρωση. Για να γίνει αυτό θα πρέπει το κύτταρο μας να πάρει κάποιο σήμα από το περιβάλλον και μετά να απελευθερώσει για παράδειγμα οι νευροδιεμβαστές. Οι οποίοι βρίσκονται πακεταρισμένοι αλλά το κύτταρο τους απελευθερώνει μόνο σε συγκεκριμένα χρονικά διαστήματα. Λοιπόν, σας είπα προηγουμένως ότι μερικές φορές πρωτεΐνι στο αδοπλασματικό δικτύο για παράδειγμα και άλλους οργαντιότητες πακετάρονται κατά λάθος σε κυστίδια. Βλέπουμε μια πορτεΐνι η οποία θα έπρεπε να μείνει στο αδοπλασματικό δικτύο και κατά λάθος να μπαίνει σε ένα κυστίδιο. Όχι επειδή υπάρχει υποδοχείας αλλά επειδή δημιουργείται μια βεντούζα η οποία αναγκαστικά θα εγκλωβίζει και ένα μέρος μη δικό πορτεΐνών. Βλέπουμε ότι αυτά τα κυστήρια πιένουν και ενσωματώνονται σε ένα ενδιάμεσο μεμβρανικό οργανίδιο το οποίο το λέμε air-geek, το οποίο ουσιαστικά είναι ένα μεμβρανικό οργανίδιο, μια μεμβράνη, η οποία βρίσκεται μεταξύ του αδοπλασματικού δικτύου και της συσκευής Golgi. Και εδώ μέσα γίνεται μια διαλογή. Δηλαδή οι πρωτεΐνες οι οποίες πρέπει να πάνε προς συσκευή Golgi θα ξαναπακεταριστούν σε φρέσκα κυστήρια και θα φύγουν προς τα έξω. Οι πρωτεΐνες οι οποίες έχουν πάει στο air-geek ή ακόμα ακόμα κι αν έχουν προχωρήσει στον Golgi κατά λάθος, ενώ δεν θα έπρεπε, επανακτώνται και ουσιαστικά μπαίνουν σε κυστήρια επανόδου προς αδοπλασματικό δικτύο. Και χρειάζεται μια πρωτεΐνη προκειμένου να μπει σε αδύνατο κυστήριο. Χρειάζεται συγκεκριμένα σήματα επανάκτησης, τα οποία είναι πολύ σημαντικά και είναι χαρακτηριστικά αλλά και διαφορετικά ανάλογα εάν μια πρωτεΐνη του αδοπλασματικού δικτύου είναι διαλυτή ή είναι μια πρωτεΐνη της μευράνης. Για παράδειγμα, αν είναι διαλυτή πρέπει να έχει την αλληλουχία KDEL, δηλαδή λυσίνη ασπαραγενικό, γουλταμινικό και λεθκίνη, ενώ αν είναι μευρανική πρωτεΐνη πρέπει να έχει την αλληλουχία KKXX, δηλαδή δύο λυσίνες και δύο τυχαία μηνοξέα. Ποιος είναι ο ρόλος των σημάτων επανάκτησης? Τα σημάτια επανάκτησης δεν κάνουν τίποτα άλλο παρά αναγνωρίζονται από πρωτεΐνες υποδοχής, οι οποίες τις συνδέουν, ενώνονται πάνω τους και βοηθούν στο πακετάρισμά τους σαν κυστήριο επανάκτησης. Βλέπουμε λοιπόν ότι στη βιολογία σημασία δεν έχει πολλές φορές να μην κάνεις λάθος, γιατί καταλαβαίνουμε ότι λάθη γίνονται, αλλά το πως θα το διορθώσεις το λάθος. Και βλέπουμε ότι μέσα στα διάφορα στάδια της ζωής του κυτάρου έχουν ενσωματωθεί κάποιες συστήματα, όπως βλέπετε, ποιοτικού ελέγχου, τα οποία αν δεν υπήρχαν θα χάναμε συνεχώς πρωτεΐνες, άρα πέρα από τυχόν τοξικότητα θα ήταν και μια άσκοπη διαρροή. Θα σας δώσω ένα παράδειγμα στην επόμενη διαφάνεια για το πως γίνεται η εξειδικευμένη μεταφορά πρωτεΐνών διαμέσου εξειδίων σε κάποιο οργανίδιο διαφορετικό από την κυταρική μεβράνη. Για παράδειγμα πως γίνεται η μεταφορά στα λησοσωμάτια. Στα λησοσωμάτια λοιπόν πρέπει να μπουν μια σειρά από πρωτεΐνες, οι οποίες θα πρέπει σίγουρα να εκλοβιστούν σε κυστήδια, γιατί όπως σας είπα πολλές από αυτές είναι όξινες υδρολάσσες, είναι υδρολάσσες και θα μπορούσαν δυναιτικά να είναι τοξικές για το κύτερο. Για να πακεταριστούν, οι πρωτεΐνες λησοσωματίου δεν έχουν κάποια χαρακτηριστική αλληλουχία οι ίδιες, οι οποίες θα αναγνωριστεί από ένα συγκεκριμένο υποδοχέα. Αυτό όμως που συγχαρακτηρίζει είναι ότι οι πρωτεΐνες που θα πάνε προς τα λησοσωμάτια λίγο ζηλιώνονται και συγκεκριμένα όλες έχουν ένα κατάλληλο έξι φωσφορικής μανόζης. Η έξι φωσφορική μανόζη είναι αυτή η οποία αναγνωρίζεται από τον υποδοχέα εντός συγκεκριμένου, ο οποίος θα τις πακετάρει σε κυστήρια κλαθρίνης, τα οποία κατόπιν, όπως είπαμε, θα πάνε στα όψιμα ενδοσωμάτια. Τα οποία έχουν δύο ρεθνιστικά. Είπαμε ότι έχουν όξινες συντρολάσσες, τα ένσιμα τα οποία μπλέκονται στην πέψη, αλλά ταυτόχρονα όμως έχουν και ένα άλλο χαρακτηριστικό. Έχουν χαμηλό ΠΧ. Έχουν ΠΧ γύρω στο 5, δύο μονάδες χαμηλότερο από το ΠΧ του πυτεροπλάσματος. Και το ερώτημα είναι αυτό το χαμηλό ΠΧ πώς πτυχάνεται. Και βλέπουμε ότι πτυχάνεται λόγω του ότι στην μεμβράνη του λισησωματίων έχει ενσωματωθεί μια αντλία πρωτονίων, μια πρωτεΐνη, η οποία καταλαμβάνοντας ενέργεια που παίρνει από την ρόλις του ATP, αντλεί πρωτονία από το κυταρόπλασμα προς το εσωτερικό του λισησωματίου. Αυτή η ενεργός άγλυση πρωτονίων είναι αυτή που είναι υπεύθυνη για το χαμηλό ΠΧ του λισησωματίου. Αυτό το χαμηλό ΠΧ είναι τελείως απαραίτητο προκειμένου να δράσουν αυτές οι όξινες υδρολάσσες, οι οποίες είναι πάρα πολύ σημαντικές σε διαδικασίες όπως η φαγοκυτάρωση ή η αυτοφαγία. Και η φαγοκυτάρωση είναι ουσιαστικά ο εγκλωβισμός ενός, για παράδειγμα, νεκρού βαχτηρίου από ένα εξειδικευμένο κύταρο, προσχηματισμός ενός φαγοσώματος, το οποίο κατόπιν σύνδειξης με λισησωμάτιο, το οποίο όπως είπαμε θα του δώσει και το χαμηλό ΠΧ αλλά και τις όξινες υδρολάσσες που χρειάζεται, θα πέψει το συγκεκριμένο βαχτήριο για το οποίο μιλήσαμε, άρα θα το κάνει πολύ λιγότερο τοξικό για τον οργανισμό αλλά ταυτόχρονα θα δώσει συστατικά και πρώτες ύλες και ενέργεια στο κύταρο. Παράλληλα, το κύταρο, οποιοδήποτε κύταρο, μπορεί διαμέσου μιας διαδικασίας που λέγεται αυτοφαγία, να πέπτει τα δικά του γυρασμένα οργανίδια, όπως για παράδειγμα γυρασμένα μυτοχόδρια. Άρα βλέπουμε ότι ένα γυρασμένο μυτοχόδριο εγκλωβίζεται σε μευρανικές δομές τα αυτοφαγοσωμάτια, τα οποία κατόπινα ακολουθούν τη διαδικασία, δηλαδή συνδίκονται με λησομάτια και ακολουθεί πέψεις των πρωτεϊνών τους, των νουκλενικών οξεών τους και το καθεξής. Και θα τελειώσουμε με ένα παράδειγμα εξειδικεμμένη στον κυτάρωσης. Όπως ξέρετε, ένα μεγάλο μέρος της χωλιστερίμης, το οποίο κυκλοφορεί στο αίμα μας, είναι συνδεδεμένο με λιβοπρωτεΐνες. Ένα πολύ μεγάλο μέρος είναι συνδεδεμένο με τις LDL, που είναι οι low density lipoproteins. Και τα κύτταρά μας, στην επιφάνειά τους, έχουν υποδοχείς για την LDL. Για να το σκεφτούμε, τι γίνεται. Σε πρώτη φάση, λοιπόν, ο υποδοχέας δεσμεύει το σύμπλοκο LDL χωλιστερόλης. Κατόπιν, με τη βοήθεια της πτήμης έρχεται η κλαθρίνη συνδέεται και αρχίζει και σχηματίζει το κυστίδιο. Αφού σχηματίζει το κυστίδιο, η κλαθρίνη φεύγει και το κυστίδιο συνδέεται σε ένα πρόημο ενδοσομάτιο. Σε αυτό το πρόημο ενδοσομάτιο, αυτό το μευρανικό όργανο, δεν γίνεται πέψι. Εδώ γίνεται μια διαλογή. Χωρίζονται, λοιπόν, τα χρήσιμα από τα χρήστα. Τι είναι χρήσιμο? Χρήσιμο είναι ο υποδοχέας LDL. Άρα, λοιπόν, ο υποδοχέας δεν είναι χρήσιμος για να φέρει αυτό το κυστίδιο εδώ μέσα, αλλά κατόπιν θα πακιταριστεί σε ένα κυστίδιο και ξαναγυρίσει στην πιφάνεια του κυτάρου. Δεν υπάρχει λόγος να το κατσέψει το κυτάρο. Μέσα στο εσωτερικό όντορα, όμως, του ενδοσοματίου, έχει παραμείνει το σύμπλοκο LDL-χωλιστερόλες, το οποίο κατόπιν θα έρθουμε σε αυτή τη φάση, όπου το πρώιμο ενδοσομάτιο θα γίνει ώψιμο ενδοσομάτιο. Και πώς θα γίνει ώψιμο ενδοσομάτιο, ένα πρώιμο ενδοσομάτιο? Με μεταφορά μέσω κυστιδίων πρωτεϊνών, θα μετατρέψουν αυτό το ώψιμο ενδοσομάτιο, σε λησομάτιο στην πράξη. Δηλαδή, θα του προσδώσουν την ικανότητα να πέπτει τα διάφορα δυομόρια, δηλαδή θα φέρουν όξινες υδρολάσσες μέσα του, και επίσης θα φέρουν την αγγλία πρωτονοίας στον πιφάνειά του, προκειμένου να χαμηλώσει το pH. Μέσα σε αυτό το περιβάλλον, γίνονται δύο πράγματα. Από τη μία, η LDL άπικοδομήνται από τις όξινες πρωτεάσσες, η δε χολυστερόλη είναι πλέον ελεύθερη για να αντιμετωπιστεί το κύταρο στις συντουργίες που έχει να κάνει. Επομένως, βλέπουμε ότι το κύταρο έχει μια επιλεκτική διαδικασία ακόμα και στην ενδοκιτάρωση. Δηλαδή, όταν ενδοκιταρώνει κάτι, δεν το παίρνει όλο για να το καταστρέψει, αλλά ακολουθεί διάφορα στάδια διαλογής, όπου διαλέγει τα χρήσιμα από τα άχρηστα, επανεκκυκλώνει, περνεί τα χρήσιμα και τα διατηρεί και επανεκκυκλώνει και καταστρέφει τα άχρηστα, προκειμένου να πάρει ενέργεια ή οτιδήποτε άλλο. Και σε αυτό το σημείο θα ολοκληρώσουμε και αυτή τη διαλέξη και σας ευχαριστούμε για την προσοχή σας. |