Κυτταρική βιολογία / Διάλεξη 8 / 8η Διάλεξη - Παναγιωτίδης Χρήστος (ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ, 2014)
8η Διάλεξη: Υπόσχεσαι, κύριέ μου. Υπόσχεσαι, κύριέ μου. Υπόσχεσαι, κύριέ μου. Υπόσχεσαι, κύριέ μου. Υπόσχεσαι, κύριέ μου. Γεια σας και πάλι. Σήμερα θα μιλήσουμε για ένα πολύ σημαντικό θέμα. Φυσικά όλες οι διαλέξεις μας είναι σημαντικές. Αλλά σήμερα θα μιλήσουμε για τις βιολογικές μεμβράνες, τη σύσταση και τους ρόλους τους. Και επίσης τα προβλήματα τα οποία δημιουργούν για το κύταρο, τις ευκαιρίες και πώς το κύταρο ξεπερνάει τα προβλήματα και εκμεταλλεύεται κάποιες από τις ευκαιρίες. Λοιπόν, όπως θυμάστε οι βιολογικές μεμβράνες, η ύπαρξη μεμβρανικών ρογανιδίων ήταν μια από τις σχεδιαφορές μεταξύ ευχαριωτικών και προχαριωτικών κυτάρων. Τα προχαριωτικά κύταρα είχαν μόνο μία κυταρική μεμβράνη, αντί το πολύ δύο κάποιοι από αυτά. Ενώ τα ευχαριωτικά κύδαρα είπαμε ότι έχουν πολλά μεμβρανικά οργανίδια. Ποιος είναι ο ρόλος αυτών των μεμβρανιδίων, γιατί χρειαζόμαστε τις μεμβράνες. Τις μεμβράνες χρειαζόμαστε για ένα πάρα πολύ απλό λόγο, για να μπορέσουμε να σχηματίσουμε μέσα σε έναν κύταρο κάποιες διαμερίσματα, κάποιες δομές που έχουν διαφορετική σύσταση από το υπόλοιπο κυτάρο ή από άλλες κυταρικές δομές. Και φυσικά καταλαβαίνουμε γιατί χρειάζεται μεμβράνη του κυτάρου για να διαχωρήσει όλα τα ειστατικά του κυτάρου από το εξωτερικό περιβάλλον. Λοιπόν, επομένως, για παράδειγμα, εάν δούμε σε ένα ευχαριωτικό κύταρο ένα λυσσομάτιο, βλέπουμε ότι το ΠΧ του λυσσομάτιου, όπως θα δούμε και σήμερα, είναι πολύ χαμηλότερο από το ΠΧ του κυταροπλάσματος. Και γιατί είναι χαμηλότερο, γιατί σε αυτό το ΠΧ δουλεύουν καλύτερα οι όξενς υδρολάσσες, οι οποίες έχει το λυσσομάτιο. Και γιατί αυτό είναι σημαντικό. Είναι ένας μηχανισμός ελέγχου, έτσι ώστε, εάν κάτι συμβεί και αυτά έζημα βρεθούν σε κυταρόπλασμα, να μην μπορούν να είναι τόσο συνεργά, γιατί κάτι τέτοιο θα είναι καταστροφικό για το κύταρο. Επομένως, οι μεμβράνες επιτρέπουν τη δημιουργία θυά μερισμάτων με διαφορετική χημική σύσταση και με εξειδικεμένες λειτουργίες. Γιατί το κάνουν αυτό εδώ. Γιατί οι μεμβράνες έχουν πολύ μικρή διαπερατότητα. Αφήνουν να περνούν μικρά άπολα μόρια η αέρια, όπως το οξυγόνιο για παράδειγμα, η λιτρόφα μόρια όπως το μενζόλιο, ελεύθερα. Αλλά ακόμα και μικρά μόρια, όταν αυτά είναι φορτισμένα, δεν τα αφήνουν να περάσουν. Γιατί γίνεται αυτό εδώ. Γίνεται γιατί οι κυθαρικές μεμβράνες έχουν μια χαρακτηριστική δομή. Αποτελούνται από λυπηδικές διπλοστιβάδες. Τι σημαίνει αυτό. Αποτελούνται από φωσφολιπίδια, που κάθε ένα από αυτά τα φωσφολιπίδια, όπως είδαμε στην πολύ αρχή, αποτελείται από μικρή πολική κεφαλή και δύο υδρόφοβες ουρές. Λοιπόν, όταν αυτά τα φωσφολιπίδια σχηματίσουν μια μεμβράνη, δημιουργείται μια δίπλοστιβάδα, όπου υδρόφοβες ουρές έρχονται απέναντι μεταξύ τους και οι υδρόφυλες κεφαλές βρίσκονται είτε από μια μεριά ή από την άλλη μεριά της μεμβράνης. Άρα, ένα υδρόφυλο μόριο ή ένα φορτισμένο μόριο δεν θα μπορέσει να περάσει αυτό το υδρόφοβο φράγμα. Λοιπόν, αυτό βέβαια αφορά τη λιμπιδική δίπλοστιβάδα, γιατί όπως θα δούμε, οι κυταρικές μεμβράνες δεν αποτελούνται μόνο από φωσφολιπίδια, είναι πιο πολυπλογές και έχουν εξειδικευμένες προτείνες οι οποίες σε συγκεκριμένες ερετώσεις μπορεί να επιτρέψουν την είσοδο ή έξοδο συγκεκριμένων μωρίων μικρών μεγάλων αλλά ακόμα και ιόντων. Λοιπόν, έτσι λοιπόν βλέπουμε ότι σε ένα εφεριονικό κύτταρο, όπως για παράδειγμα ένα επιθυλιακό κύτταρο, να κοιτάξουμε στο εσωτερικό του, βλέπουμε μια πλειάδα μεμβρανικών οργανιδίων από τον πυρήνα ο οποίος, όπως έχουμε πει, είναι και το κέντρο ελέγχου του κυτάρου, περιέχει το γενετικό υλικό και όλα τα υπόλοιπα. Το είναι το πλασματικό δικτύο, το οποίο θα δούμε πάλι σήμερα, της Κελίν Γκόλτζι, τα λίγη σωμάτια για τα οποία είπαμε πριν από λίγο και τα οποία θα μιλήσουμε ακόμα περισσότερο σήμερα, αλλά και μια σειρά από άλλα οργανίδια όπως τα υπέροχη σωμάτια και το καθεξής. Λοιπόν, γιατί είναι σημαντικές οι μεμβράνες, γιατί όπως λέω πολλές φορές οι μεμβράνες μέσα σε ένα ευχαριοντικό κύτταρο και όχι μόνο, μπορούν να έχουν ένα ρόλο είτε αγκυροβολίου είτε μιας φυλακής. Γιατί, για να φυλακήσουν όπως είπαμε τα ένζιμα όπως οι όψινες ρολάσσες που φυλακίζονται μέσα στο λησομάτιο και παίζουν πολύ εξειδικεμένο ρόλο μέσα σε αυτό το οργανίδιο, αλλά δεν θέλουμε να διαρέψουν προς ο κυταρόπλασμα. Όπου αν διαρέανε θα μπορούσαν δημητικά να καταστρέψουν πολλά χρήσιμα αισθητικά του κυτάρου, πρωτεΐνες και όχι μόνο. Λοιπόν, άρα αυτά τα μόρια φυλακίζονται. Έχουμε κυστίδια τα οποία μεταφέρουν ουσίες φυλακίζων και τις φέρνουν με ένα συγκεκριμένο χρονισμό. Θα μιλήσουμε σήμερα και για τα κυστίδια και το πως ακολουθούν συγκεκριμένες διαδρομές και γιατί ακολουθούν συγκεκριμένες διαδρομές. Αυτόχρονα, όμως, βλέπουμε ότι οι μεμβράνες μπορεί να λειτουργούν και σαν αγκυροβόλια. Για παράδειγμα, ένα κυστίδιο μπορεί να προεκβάλει από ένα μεμβρανικό οργανίδιο και να αγκυροβολεί σε κάποιο άλλο μεμβρανικό οργανίδιο, όπου να συντήκεται με αυτό εδώ και να απελευθερώνεται σε αντικά του. Ή μπορούμε να το δούμε αυτό εδώ στην περίπτωση του εντοπλασματικού δικτύου, του αδρού εντοπλασματικού δικτύου, όπου βλέπουμε ότι οι μεμβράνες του λειτουργούν σαν αγκυροβόλιο των ριβοσομάτων, τα οποία φτιάχνουν, συνθέτουν τις πρωτεήμερες οι οποίες θα καταλήξουν είδη στον πλασματικό δίκτυο ή σε άλλα μεμβρανικά οργανίδια μέσω κυστριακής μεταφοράς ή στην κυθαρική μεμβράνη ή θα αγκυριθούν. Επομένως βλέπουμε ότι οι μεμβράνες έχουν πάρα πάρα πολλούς λόγους και να το δούμε λίγο παρακάτω αυτό εδώ και βλέπουμε ότι ο ρόλος μιας κυθαρικής μεμβράνης, εδώ βλέπουμε την πλασματική μεμβράνη του κυτάρου, έχει πολλούς ρόλους, μπορεί να λαμβάνει πληροφορίες από το περιβάλλον. Το κάνει αυτό μόνο της? Όχι, δεν είναι η λυπητική ρόλος στη βάδα η οποία λαμβάνει τις πληροφορίες, είναι κάποιες εξειδικευμένες πρωτεήμερες οι οποίες βρίσκονται πάνω στην κυθαρική μεμβράνη. Μπορεί μέσω της κυθαρικής μεμβράνης επίσης να μπαίνουν μέσα σε ένα κύτταρο πολύ συγκεκριμένα μόρια, τα οποία έχουν να κάνουν είτε με την τροφοδοσία του κυτάρου σε ενέργεια, είτε με την αλλαγή του εσωτερικού περιβάλλοντος, είτε να είναι νευσίματα, είτε τίποτε. Και αυτά τα μόρια ή τα ιόντα τα οποία μπαίνουν και βγαίνουν δεν το κάνουν μέσα από τη λυπητική ροσοβάδα, το κάνουν σε πιο πολλές περιπτώσεις τουλάχιστον διαμέσου εξειδικευμένων πρωτεϊνών ή πρωτεϊνικών συμπλόγων. Λοιπόν, επίσης η μεμβράνη έμμεσα συμμετέχει στην κίνηση και στη δυνατότητα επέκτασης ενός κυτάρου, για παράδειγμα μία ινοβλάσσινα κυτάρα το οποίο μπορεί να μετακινηθεί από ένα σημείο α' σε ένα σημείο β'. Πώς το κάνει αυτό εδώ, προεκβάλλοντας ουσιαστικά τη μεμβράνη της προς συγκεκριμένες κατευθύσεις. Το κάνει η μεμβράνη αυτό, φυσικά όχι. Το κάνει με τη βοήθεια της φύσης που δέχεται από πρωτεΐνες οι οποίες είναι μέσα από τη μεμβράνη και την πιέζουν. Όπως για παράδειγμα οι νύδια ακτίνης, τα οποία πιέζουν τη μεμβράνη προς μία συγκεκριμένη κατεύθυνση με τη βοήθεια κινητηρίου πρωτεϊνών όπως η μειοσύνη που είδαμε. Βλέπουμε όμως ότι η μεμβράνη έχει όλους αυτούς τους πολύ σημαντικούς ρόλους και πρώτα θα πάμε να δούμε λίγο τη μεμβράνη και μετά θα δούμε τις πρωτεΐνες. Όταν βλέπουμε λοιπόν τη μεμβράνη, βλέπουμε ότι η κυταρική μεμβράνη είναι πολλωμένη. Τι σημαίνει ότι η κυταρική μεμβράνη είναι πολλωμένη. Είπαμε ότι η κυταρική μεμβράνη αποτελείται από τι? Αυτοσφολιπίδια. Τα αυτοσφολιπίδια δεν είναι ένα, είναι πολλά. Βλέπουμε εδώ για παράδειγμα, μπορεί να είναι η σφιγκομιελίνη, η φόσφατιδηλοχολίνη, η φόσφατιδηλοσερίνη, η φόσφατιδηλοέθανολαμίνη και το καθεξής. Αυτό το οποίο βλέπουμε είναι ότι άλλη είναι η σύσταση του εσωτερικού της λυπητικής διπλοσυβάδας, ας πούμε της κυταρικής μεμβράνης. Άρα έχουμε το κύταρο, το οποίο περιβάλλεται από μια λυπητική διπλοσυβάδα και βλέπουμε ότι τα αυτοσφολιπίδια στο εσωτερικό μέρος, αυτά τα οποία είναι προς το κυταρόπλασμα, είναι διαφορετικά από τα αυτοσφολιπίδια τα οποία βλέπουν, ας πούμε, είναι προς τη πλευρά του εξοκητάριου χώρου. Είναι αυτό σημαντικό, είναι σημαντικό να το. Και αυτό βλέπουμε πολλές φορές, μια φορά πολύ συγκεκριμένα, η φόσφατη διπλοσυρίνη είναι ένα αυτοσφολιπίδιο το οποίο βρίσκεται στο εσωτερικό μέρος της πλασματικής μεμβράνης, της κυταρικής μεμβράνης. Τι θα γίνει αν η φόσφατη διπλοσυρίνη βρεθεί στο εξωτερικό? Είναι ένα σήμα, αυτό εδώ, για να έρθουν τα μακροφάγα να εγκολπώσουν και να σκοτώσουν, να υδρολύσσουν αυτό κύτερο. Επομένως βλέπουμε ότι η σύσταση της κυτερικής μεμβράνης, αυτή η πολυκότητά της μπορεί να δώσει σήματα σε άλλα κύταρα να έρθουν να καταστρέψουν. Σημαίνει ότι αν αυτή η πολυκότητα πάπεις να υπάρχει κάτι στραβό συμβαίνει σε αυτό το κύταρο και κάποια διορθωτική δράση θα πρέπει να γίνει από λεβράς οργανισμού. Βλέπουμε επίσης, αν τη δούμε την κυταρική μεμβράνη βλέπουμε ότι δεν είναι μετών, δεν είναι σταθερή. Τι θέλω να πω, τα διάφορα φασολιπίδια μπορούν και πλέον μέσα στη μεμβράνη και κινούνται προς διάφορες κατευθύσεις, αλλά και γύρω από τον εαυτό τους στρέφονται. Αυτό παλιά, υπήρχε μια θεωρία που λέγανε, την κυταρική μεμβράνη ήταν θεωρία του ρευστού Μοσαϊγού. Δεν έχουν όλες οι περιοχές της κυταρικής μεμβράνης την ίδια ρευστότητα ή το ίδιο πάχος. Κάποιες περιοχές της κυταρικής μεμβράνης είναι πιο πακεταρισμένες, πιο σκληρές ας το πούμε έτσι. Και αυτό γίνεται πως έχει να κάνει τόσο με την ίδια την σύσταση της μεμβράνης σε αυτά τα σημεία όπου είναι πιο χοντρή, πιο σταθερή και αυτά τα σημεία τα λέμε σχεδίες, raft στα αγγλικά. Επίσης αυτά τα σημεία είναι πιο πλούσια, πολύ πιο πλούσια σε χολυστερίνη, η οποία μπαίνει στα διάκαινα τα οποία σχηματίζουν τα λιπαρά οξέα των φωσβολιπίδιων. Και συνήθως πάνω σε αυτές τις σχεδίες είναι εγκυροβολημένες και οι πιο πολλές από τις πρωτεΐνες της κυταρικής μεμβράνης. Άρα βλέπουμε ότι η κυταρική μεμβράνη δεν είναι ένα πράγμα το οποίο είναι ομοιογενές από μια μλευρά ή από την άλλη. Είναι ομοιογενές, έχει μεγάλη ποικιλία χημικών ομάδων, τα οποία κινούνται, αλλά δεν κινούνται όλα το ίδιο. Κι αυτό έχει πολύ μεγάλη σημασία για τη λειτουργικότητα και είπαμε επίσης ότι η πόλωση της μεμβράνης και η σύσταση της μεμβράνης μπορεί να χρησιμεύσει και σαν σήμα. Είπαμε προηγουμένως ότι οι πολλές της λειτουργίας των κυταρικών μεμβρανών έχουν να κάνουν με τις πρωτεΐνες οι οποίες είναι συνδεμμένες πάνω σ' αυτές τις μεμβράνες. Έχουμε μάθει πάρα πάρα πολλά τα τελευταία χρόνια για αυτές τις πρωτεΐνες, για τον τρόπο με τον οποίο συνδέω τις μεμβράνες και τη λειτουργία τους. Θα δώσουμε μερικά πολύ έτσι βασικά παραδείγματα και θα θέλαμε να καταλάβουμε αυτό που είπαμε προηγουμένως ότι μια άλλη μεμβράνη είναι μια λυπητική δύπλωση βάδα. Έχει από τη μια και από την άλλη πλευρά δύο πολυκές κεφαλές και το μέσον υδρόφουγο. Άρα αν μια πρωτεΐνη πρέπει να αγκυστρωθεί, να διαπεράσει αυτή τη μεμβράνη θα πρέπει να το κάνει αυτό με ένα μέρος της, με ένα μέρος της δομήσης το οποίο είναι υδρόφουγο. Δεν γίνεται αλλιώς. Εμφανώς βλέπουμε ότι πάρα πάρα πολλές από τις πρωτεΐνες που διαπαινούν τις μεμβράνες έχουν μια υδρόφουβη αέλικα, η οποία πρέπει να έχει ένα μίνιμουμ μήκος 18 με 20 ευνοξέων προκειμένου να διαπεράσει όλη τη μεμβράνη. Και αυτό το οποίο θα δούμε και θα ξαναδούμε είναι ότι υπάρχουν πρωτεΐνες που διαπαινούν τη μεμβράνη μόνο μία φορά άρα έχουν μια τέτοια υδρόφουβη αέλικα, αλλά υπάρχουν πρωτεΐνες που διαπαινούν τη μεμβράνη περισσότερες από μία φορά. Άρα έχουν περισσότερες από μία υδρόφουβη αέλικης. Υπάρχουν βέβαια και κάποιες πρωτεΐνες οι οποίες μπορούν να σχηματίσουν δομές οι οποίες διαπαινούν τη μεμβράνη χωρίς να έχουν υδρόφουβες αλφαέλικες, όπως για παράδειγμα υπορρίμες, οι οποίες βρίσκουμε συνήθως στην εξωτερική μεμβράνη των μπακτηρίων, οι οποίες σχηματίζουν μία δομή που τη λέμε ΒΒΑΡΕΛΙ, η οποία έχει το εξής χαρακτηριστικό. Έχει, αν το θεωρήσουμε σαν ένα βαρέλι, το εξωτερικό μέρος του βαρελιού περιέχει υδρόφουβες ομάδες, ενώ το εξωτερικό του βαρελιού περιέχει υδρόφυλες ομάδες. Επομένως μπορεί και επιτρέπει, σχηματίζει, ας πούμε, ένα βαρέλι, μία δύο εδώ, από όπου διάφορα υδρόφυλα μόρια μέχρι να ορισμένο μέγεθος μπορούν να περάσουν. Υπάρχουν επίσης και άλλες στρατηγικές, προκειμένου μία πρωτεΐνη να συνδεθεί με τη βαράνη. Για παράδειγμα, υπάρχουν οι λιποπρωτεΐνες, οι οποίες είναι λιπιδηλειωμένες σε κάποιο σημείο τους και παρά το ότι δεν έχουν ένα υδρόφοβο άμυνοξικό τμήμα, μέσω ενός λιπαρού οξέως με το οποίο είναι συνδεμένες μπορούν να εγκυριβολήσουν την ουράνη. Επίσης, έχουμε πρωτεΐνες, οι οποίες δεν είναι λιπιδηλειωμένες, αλλά συνδέονται με τα γλυκολυπίδια για τα οποία μιλήσαμε στην αρχή. Και τα γλυκολυπίδια, φυσικά, έχουν δύο ή δύο λιπαρά οξέα τα οποία, λόγω της υδροφοβίας τους, μπορούν να εσωματωθούν και να εγκυριβολήσουν αυτή την πρωτεΐνη πάνω στη κυταρική μευράνη. Τέλος, υπάρχουν και κάποιες πρωτεΐνες, πάρα πολλές πρωτεΐνες, οι οποίες παρά το ότι δεν έχουν καμία από τις προηγούμενες ιδιότητες, μπορούν και συνδέονται στις μευράνες. Και αυτό το κάνουν, όχι άμεσα, αλλά το κάνουν έμεσα. Δηλαδή, ναι, μένει οι ίδιες, δεν έχουν δυνατότητα να στεθούν με τη μευράνη, αλλά συνδέονται με άλλες πρωτεΐνες και σχηματίζουν σύμπλοκα με πρωτεΐνες των μευρανών. Επομένως, συμμετέχουν σε πολυπρωτεΐνικά σύμπλοκα, στο οποία τουλάχιστον μία από τις άλλες πρωτεΐνες που συμμετέχουν, έχει την ιδιότητα να είναι εγκυροβολημένη πάνω στη μευράνη με τους τρόπους που είπαμε. Λοιπόν, επίσης θα πρέπει να δούμε ότι πάρα πολλές διαμευρανικές πρωτεΐνες είναι τροποποιημένες με τα μεταφραστικά, δηλαδή περιέχουν στο τμήμα τους, στο οποίο βρίσκεται προς το εξωτερικό του κυτάρου, διάφορα ζάχαρα. Λοιπόν, και αυτά τα ζάχαρα, όπως θα δούμε σε λίγο, μπορούν να έχουν είτε σημαντικούς ρόλους, είτε να παίζουν προστατευτικό ρόλο για το κύτταρο. Ποιες είναι οι βιολογικές λειτουργίες των πρωτεΐνών που βρίσκονται συνδυμένες στη μευράνη. Το είπαμε κάποια γενικά πράγματα προηγουμένως, θα τα ξαναπούν. Μπορεί να είναι πρωτεΐνες μεταφορικές, βλέπουμε αυτές τις πρωτεΐνες της μευράνης, οι οποίες παίζουν το ρόλο του καναλιού. Επομένως μπορεί να οδηγούν τη δύο δοϊόντων, ακόμα και πρωτονοίων, ζαχάρων, ATP και μια σειρά αλουσιών από τη μια πλευρά της μευράνης στην άλλη. Μπορεί οι πρωτεΐνες αυτές να είναι υποδοχείς. Μιλήσαμε πλέον για το ότι οι μευράνες συμπλέκονται στην μεταγωγή μηνυμάτων από έξω από το κύτταρο προς τα μέσα. Αυτό γίνεται μέσω πρωτεΐνών που είναι υποδοχείς, λαμβάνουν σήματα από το εξωτερικό και τα διαβιβάσουν προς το εσωτερικό. Υπηρεάζοντας κάποιες άλλες πρωτεΐνες στο εσωτερικό τους, του κυττάρου, ή μέσω κάποιας εζημικής δράσης που έχουν τα ίδια. Για παράδειγμα μιας κοινάσης της στυρωσύνης. Βλέπουμε πίσω ότι κάποιες άλλες πρωτεΐνές των μευράνων είναι ένζυμα. Μπορεί να είναι ταυτόχρονα υποδοχείς και ένζυμα ή μπορεί να έχουν μόνο εζημική δράση. Και τέλος, δεν θα πρέπει να υποτιμούμε το ρόλο πρωτεΐνών της μευράνης, οι οποίες πέσουν το ρόλο του προσδέτη. Δηλαδή ουσιαστικά αποτελούν αγγυροβόλια, πάνω στα οποία θα αγγυροβολήσουν πολλές άλλες πρωτεΐνες, οι οποίες έχουν πολύ σημαντικό ρόλο στη διατήρηση της δομής και της λειτουργικότητας του κυττάρου. Και θα δούμε σε λίγο μερικά παραδείγματα. Όπως για παράδειγμα στο μευρανικό φυλειό. Αν σκεφτούμε μια μεμβράνη, μια λυπητική διπλοστιβάδα, θα δούμε ότι δεν έχει καθόλου μηχανική σταθερότητα η ίδια. Άρα, ένα κύτερο το οποίο θα περιβάλλονταν μόνο από μια λυπητική διπλοστιβάδα, με ή χωρίς πρωτεΐνες, δεν θα είχε καθόλου μηχανική σταθερότητα. Δεν θα μπορούσε να ζήσει. Οποιαδήποτε μικρή αλλαγή στο περιβάλλον, την έσκανε αυτή τη μεμβράνη. Επομένως, χρειάζεται κάτι για να στηρίξει αυτή τη μεμβράνη, ένα υπόστρωμα από κάτω. Τι είναι αυτό το υπόστρωμα? Είναι ένα δίκτυο πρωτεΐνών. Εινωδών πρωτεΐνών που βρίσκονται ακριβώς από κάτω από την κυτερική μεμβράνη ενός αγριωτικού κυτάρου, ας πούμε, ενός ανθρώπινου κυτάρου. Και αυτές οι ινώδεις πρωτεΐνες λέγονται μεμβρανικός φλοιός και έχουν, όπως είπαμε, υποστηριχτικό ρόλο. Άρα έχουμε ένα πυκνό δίκτυο ινωδών πρωτεΐνών. Η Σπεκτρίνη, για παράδειγμα, είναι μία από αυτές, οι οποίοι στηρίζουν τη κυτερική μεμβράνη. Ναι, αλλά πώς τη στηρίζουν? Τη στηρίζουν επειδή οι γύθιες με κάποιο τρόπο είναι εγκυροβολημένες πάνω στη μεμβράνη. Η εγκυροβόληση αυτή δεν είναι άμεση, είναι έμεση. Γίνεται με τη βοήθεια κάποιων άλλων πρωτεΐνών προσαρμογέων, όπως για παράδειγμα η Αγκυρίνη, η πάντα η πρωτεΐνη Ζώνης 4,1 και το καθεξής, οι οποίες τι κάνουν αυτές οι πρωτεΐνες προσαρμογής. Προσδένουν τη Σπεκτρίνη πάνω σε διαμεμβρανικές πρωτεΐνες με μεμβράνης. Όπως για παράδειγμα η Γλυκοφορίνη, η πρωτεΐνη Ζώνης 3 και άλλες. Άρα βλέπουμε ότι αυτά τα ενώδη πρωτεΐνικά μόρια του μεμβρανικού φλιού είναι έμεσα προσδεδεμένα πάνω στη μεμβράνη με τη βοήθεια κάποιων πρωτεΐνών προσαρμογέων. Και επίσης σε πολλά σημεία από αυτά εδώ βρίσκεται εγκυροβολημένη και η Ακτίνη, την οποία διθυμόμαστε, είναι η κυταροσκελτική πρωτεΐνη, η οποία όμως με τη βοήθεια, όπως είπαμε, της μειωσύνης, μπορεί να γλιστρίσει και να μετακινηθεί μέσα στο κύταρο. Αυτό τι σημαίνει, ότι καθώς μετακινείται η Ακτίνη, ουσιαστικά μπορεί και μετακινεί μαζί της το δίκτυο του μεμβρανικού φλιού, άρα μπορεί να επηρεάσει το σχήμα του κυτάρου. Άρα, η κυταρική μεμβράνη ενός κυτάρου θηλαστικού, στηρίζεται από κάτω από τις συνόδιες πρωτεΐνες που ορσενιστούν το κυταρικό φλείο. Τι γίνεται όμως από την άλλη μεμβρά της μεμβράνης? Τι γίνεται από το εξωτερικό του κυτάρου? Βλέπουμε ότι στο εξωτερικό του κυτάρου, τα πράγματα είναι λίγο διαφορετικά. Όπως είπαμε και προηγουμένως, πάρα πολλές μεμβρανικές πρωτεΐνες είναι γλυκοζυλιωμένες. Έχουν την γλυκοζυλίωση. Γλυκοζυλίωση στιγμή προσθήκει ο λίγος ζαχαριδικών αλυσίδων πάνω σε μια πρωτεΐνη. Άρα βλέπουμε ότι το εξωτερικό του κυτάρου έχει πάρα πολλά ζάχαρα. Τα ζάχαρα αυτά είναι τα ζάχαρα οι πολυζαχαρίτες των γλυκοπρωτεΐνών ή κάποιων άλλων πρωτεΐνών που τις λέμε πρωτεογλυκάνες και οι οποίες είναι ακόμα πιο έντονα γλυκοζυλιωμένες, τόσο έντονα που οι πολυζαχαριδικές τους αλυσίδες μοιάζουν σαν φουρτσάκια. Αυτό τι σημαίνει ότι επειδή τα ζάχαρα μπορούν και προσδοφούν νερό, το εξωτερικό του κυτάρου αποκτά μία βλενόδη υφή, η οποία και το λυπαίνει ας το πούμε έτσι, αλλά και το προστατεύει από έντονες αλλαγές στο περιβάλλον. Ταυτόχρονα όμως το κάθε κύτταρο έχει χαρακτηριστικά ζάχαρα στην πιφανιά του, τα οποία είναι σαν μια σημαία και την διαφοροποιούν από κάποιο άλλο κύτταρο. Και το δούμε αυτό εδώ αργότερα, έχουν πολύ σημαντικό ρόλο τα ζάχαρος κυτάρου στην μοριακή αναγνώριση, στο αν ένα κύτταρο θα αναγνωριστεί από την υποδοχή που βρίσκεται σε κάποιο άλλο κύτταρο ή όχι. Για να το ξαναπούμε, τι είναι ο γλυκοκάλικας που βρίσκεται στο εξωτερικό του κυτάρου. Ο γλυκοκάλικας είναι το σύνολο των ζαχάρων που υπάρχουν στο εξωτερικό του κυτάρου. Και συνήθως προέρχονται από τις γλυκοπρωτεΐνες, όπως είπαμε, τις πρωτογλυκάνες της μεμβράνης και τα γλυκολυπίδια τα οποία βρίσκονται και αυτά εγκυροβολημένα πάνω στη μεμβράνη. Όλα αυτά εδώ τα ζάχαρα συμμιστούν το γλυκοκάλικα του ευχαριωτικού κυτάρου. Έχοντας όμως τελειώσει με την κυταρική μεμβράνη και το τι γίνεται προς το εσωτερικό του κυτάρου και προς το εξωτερικό, ας πάμε να δούμε στο εσωτερικό του κυτάρου τι προβλήματα και τι ευκαιρίες δημιουργεί η ύπαρξη των μεμβρανικών γανιδίων. Βλέπουμε λοιπόν εδώ μια σχηματική παράσταση ενός κυτάρου και θα πρέπει να αναρωθούμε το εξής. Που συντήθονται οι πρωτεΐνες? Οι πρωτεΐνες συντήθονται όπως είπαμε στα ριβοσομάδια. Που βρίσκονται τα ριβοσομάδια? Βρίσκονται στο κυταρόπλασμα. Είτε ελεύθερα είτε συνδεμένα με το ενδοπλασματικό δίκτυο. Και τώρα μπαίνει το εξής ερώτημα καθώς είθε μια πρωτεΐνη. Που γνωρίζει εάν θα πρέπει να παραμείνει στο κυταρόπλασμα να πάει στον πυρήνα, να πάει στο μυτοχόνδριο ενδοπλασματικό δίκτυο ή να πάει στην πλασματική μεμβράνη ή να εκκληθεί. Που το γνωρίζει μια πρωτεΐνη. Είπαμε προηγουμένως, πολύ προηγουμένως, ότι η προταγή ζωμή μιας πρωτεΐνης καθορίζει την αδύπλωση της. Ναι, αλλά δεν καθορίζει μόνο αυτό. Αλληλουχίες αμυνοξίων μέσα στην πρωτεΐνη καθορίζουν και την τοπολογία της, το που θα πάει. Άρα λοιπόν θα δούμε σε λίγο το πως συγκεκριμένες αλληλουχίες, αμυνοξικές αλληλουχίες, μπορούν να οδηγήσουν μια πρωτεΐνη στο α, στο β ή στο γ διαμέρισμα. Άρα λοιπόν η κάθε πρωτεΐνη έχει, όπως λέω, ένα εισιτήριο το οποίο θα καθορίσει το πού θα πάει, πού θα καταλήξει, τι ταξίδι θα κάνει. Και αν μια πρωτεΐνη δεν έχει εισιτήριο θα μείνει σοκητέρα πλάσμα. Άρα λύσαμε το θέμα του πως θα πάει. Φυσικά τα πράγματα είναι πολύ πιο πολύπλοκα γιατί δεν χρειάζεται μόνο εισιτήριο, χρειάζεται και ένας μεταφορέας ο οποίος θα πάει από το σημείο α στο σημείο β. Θα πούμε κάποια από αυτά αλλά φυσικά είναι εξαιρετικά πολύπλοκο το ζήτημα για να το καλύψουμε σήμερα. Ας δούμε όμως κάποια άλλα προβλήματα που υπάρχουν. Εδώ είπαμε ότι οι μεμβράνες λειτουργούν σε φράγματα. Εάν οι μεμβράνες είναι στα φράγματα οι πρωτεΐνες οι οποίες όπως είπαμε ζήτησε ο κυτερόπλασμα πως θα διαπεράσουν αυτά τα φράγματα. Να έχουν μεν σήμα αλλά πως θα περάσουν μέσα από τα μεμβράνη. Υπάρχουν κάποιες άλλες ειδικές πρωτεΐνες, κάποιοι υποδοχείς μέσα από τους οποίους περνών και πως. Και έχοντας μιλήσει προηγουμένως για την πρωτεΐνική αναδύπλωση μια πρωτεΐνη μετά τη σύνθεσή της πρώτα θα αναδυπλωθεί και μετά θα μεταφερθεί. Τι πρώτα θα μεταφερθεί και μετά θα αναδυπλωθεί. Και αν περιμένουμε τη μεταφορά προκειμένου να αναδυπλωθεί μια πρωτεΐνη, τι παρεμποδίζει τα υδρόφατηματα αυτής της πρωτεΐνης να συσσωματωθούν με κάποια άλλα. Λοιπόν, επομένως έχουμε αρκετά και πολύ πλόχα ερωτήματα και αυτό εδώ το οποίο θα δούμε θα μιλήσουμε σε λίγο για αυτό το οποίο λέμε συμμεταφραστική μεταφορά και μεταμεταφραστική. Η μεταμεταφραστική είναι η μεταφορά που γίνεται αφού ολοκληρωθεί η σύνθεση της πρωτεΐνης, η πρωτεΐνη μεταφέρεται σε ένα μεμβρανικό διαμέρισμα. Για παράδειγμα, στον πιερίνα. Στην συμμεταφραστική μεταφορά η πρωτεΐνη καθώς στιάχνεται, μεταφέρεται. Και θα δούμε ότι κάτι τέτοιο γίνεται στην σύνθεση των πρωτεΐνών του εντοπλασματικού δικτύου. Επομένως, βλέπουμε ότι στην μεταμεταφραστική μεταφορά η σύνθεση της πρωτεΐνης γίνεται στα ελεύθερα ριβοσώματα. Στα ριβοσώματα που είναι στο κυταρόπλασμα. Η πρωτεΐνη, αφού συνδεθεί, είτε μένει πλήρως αναδιπλωμένη και μετά μεταφέρεται, όπως για παράδειγμα στον πιερίνα με τη βοήθεια σημάτων πυρνικού εντοπισμού, ή μεταφέρεται για παράδειγμα στα μητοχόντρια, αν περιέχει ένα σήμα μητοχοντριακού εντοπισμού. Αλλά, όπως θα δούμε, για να μεταφερθεί στα μητοχόντρια θα πρέπει η πρωτεΐνη να ξεδιπλωθεί πρώτα και μετά να μπει μέσα στον μητοχόντριο. Και αυτό έχει να κάνει συνήθως, κυρίως μάλλον, με τη διάμετρο του πόρου στο ένα οργανίδιο σε σχέση με το άλλο. Όπως θα δούμε, κάποιες από τις πρωτεΐνες οι οποίες καταλήγουν στο εντοπλασματικό δίκτυο ή θα περάσουν το εντοπλασματικό δίκτυο προκειμένου να πάνε για παράδειγμα στη σκευή Golgi. Στα λύσσο σωμάτια στην πλασματική μεμβράνη να εκκληκριθούν, αυτές εδώ υφίσανται συμμεταφραστική μεταφορά, δηλαδή καθώς το ριβό σώμα φτιάχνει την πρωτεΐνη, η πρωτεΐνη περνάει ξεδιπλωμένη μέσα από την μεμβράνη του εντοπλασματικού δικτύου. Και από εκεί θα ακολουθήσει τη δουλειά της. Θα τα πούμε αυτά με μεγαλύτερη λεπτομέρεια σε λίγο. Αλλά πρώτα, να κοιτάξουμε λίγο τα εισιτήρια, τις σημαντικές αλληλουχίες των πρωτεΐνών, που θα καθορίσουν το πού θα πάει μια πρωτεΐνη. Βλέπουμε ότι αυτές οι σημαντικές αλληλουχίες έχουν διαφορετικό μήκος και διαφορετική δομή. Για παράδειγμα, οι μητοχοδριαγές των πρωτεΐνών, συνήθως έχουν στο άμυνο τελικό τους άκρο, μια αλληλουχία 12 με 30 αμυνοξέων, πιο κοντά στο 30 από το 12, η οποία σχηματίζει μία αφυπαθή έλικα. Η σημαντική αλληλουχία χλωροπλαστικών πρωτεΐνών είναι επίσης γύρω στο άμυνο τελικό άκρο της πρωτεΐνης, επίσης έχει μήκος γύρω στα 25 αμυνοξέα, αλλά τα πιο πολλά αμυνοξέα εκεί είναι φορθισμένα. Οι πρωτεΐνες οι οποίες θα καταλήξουν στον πυρήνα φέρουν ένα σήμα πυρνικού εντοπισμού, το οποίο δεν βρίσκεται στο άκρο της πρωτεΐνης, αλλά πουδήποτε, στο ευθερικό. Είναι πολύ απλό, όπως θα δούμε, και πολύ κοντό. Είναι 4 με 9 μυνοξέα και συνήθως αποτελείται από πολλά βασικά μυνοξέα. Τέλος, οι πρωτεΐνες οι οποίες θα μεταφερθούν στα υπεροξωμάτια έχουν ένα καρβόξι τελικό τετραπεκτίδιο, το οποίο θα τους βοηθήσει να οδηγηθούν εκεί. Πολύ συχνά, οι σηματοδικές αλληλυχίες εντοπισμού, κυρίως αυτές οι οποίες βρίσκονται στο αμυνοτυλικό άκρο, μετά τη μεταφορά της πρωτεΐνης αποκόπτουν. Άρα λοιπόν, μια μυτοχονδριακή πρωτεΐνη, η οποία έχει ένα αμυνοτυλικό σηματοπισμού, αφού περάσει και μπει μέσα στο μυτοχόνδριο, μια σηματοδική πρεπτιδάση θα κόψει αυτό το σηματοδικό πρεπτιδίο, άρα η όρη μου πρωτεΐνη, αυτή που θα μπει μέσα στο οργανίδιο, στο μυτοχόνδριο, θα είναι λίγο πιο κοντή από αυτή που συνδέθηκε. Το ίδιο ισχύει για τις χλωροπλαστικές πρωτεΐνες και για τις πρωτεΐνες οι οποίες θα καταλήξουν στο πλασματικό δίκτυο. Τι κοινά έχουν αυτές οι τρεις ομάδες πρωτεΐνών. Έχουν σηματοδοτικά πρεπτιδία τα οποία βρίσκονται στο αμυνοτυλικό τους άκρο, τα οποία όπως είπαμε μετά την μεταφορά θα αποκοπούν από μια σηματοδική πρεπτιδάση. Αντίθετα, τα σήματα πυρηνικού εντοπισμού, τα οποία όπως είπαμε είναι πιο κοντά αλλά βρίσκονται στο ιστορικό των πρωτεΐνών, δεν αποκόπτονται. Παραμένουμε στη δομή της πρωτεΐνης ακόμα και μετά την μεταφορά τους. Και εάν δούμε όπως είπαμε προηγουμένως τα σήματα πυρηνικού εντοπισμού, βλέπουμε ότι είναι πολύ κοντά και πολύ απλά. Είναι τέσσερα με νιάμινο ξέα, κυρίως βασικά λησίνες και ριγινίνες. Λοιπόν, πώς ένα σήμα πυρηνικού εντοπισμού μπορεί να οδηγήσει μια πρωτεΐνη στον πυρήνα. Φυσικά το κάνει μόνο. Ένα σήμα πυρηνικού εντοπισμού θα πρέπει, αν το καλοσκεφτούμε, μια πυρηνική πρωτεΐνη θα φτιαχτεί στα ριβοσώματα του κυτεροπλάσματος. Είπαμε ότι η μεταφορά μιας πυρηνικής πρωτεΐνης θα γίνει μεταθραστικά. Δηλαδή θα πρέπει να τελειώσει, να ολοκληρωθεί η σύνθεση αυτής της πρωτεΐνης. Και μετά τη σύνθεση της, αυτή η πυρηνική πρωτεΐνη θα πρέπει να αναδιπλωθεί πλήρως. Το σήμα πυρηνικού εντοπισμού θα πρέπει να οδηγήσει στην επιφάνεια αυτής της πρωτεΐνης. Γιατί αυτό είναι σημαντικό. Γιατί είναι μια αλληλουχία αναγνώρισης από κάποια μεταφορική πρωτεΐνη, την οποία τη λέμε Ιμπορτίνη. Η Ιμπορτίνη τι κάνει, σχηματίζει ένα σύμπλογο με την προς μεταφορά πρωτεΐνη και κατόπιν αναγνωρίζει πρωτεΐνες του πυρηνικού πόρου και με τη βοήθεια και κάποιων άλλων πρωτεΐνών. Ουσιαστικά, δια μέσα του πυρηνικού πόρου περνάει από το κυταρόπλασμα μέσα στο πυρηνόπλασμα. Όταν δεν φτάσει στο πυρηνόπλασμα, τότε το συμπλοκοδιήσατε, η πυρηνική πρωτεΐνη παραμένει στον πυρηνί να κάνει δουλειά της ή δε η Ιμπορτίνη ξαναβγαίνει στο κυταρόπλασμα. Φυσικά, η πυρηνική μεβράνη παίζει ρόλο όχι μόνο στη μεταφορά από το κυταρόπλασμα προς το πυρήνα, αλλά και από το πυρήνα προς το κυταρόπλασμα. Πότε γίνεται αυτό? Θα πρέπει να θυμηθούμε ότι οι υπομονάδες των ρίβων σωματίων σχηματίζονται στον πυρηνίσκο και κατόπιν θα πρέπει από εκεί να μεταφερθούν διαμέσου των πυρηνικών πόρων στο κυταρόπλασμα όπου θα εμπλακούν στην πρωτεΐνη σύνδεση. Τα αγγελιοφόρα αρενέοι τα οποία φτιάχνουν στον πυρήνα και αυτά εδώ θα πρέπει με κάποιο τρόπο να βγουν από τον πυρήνα και βγαίνουν σαν ρίβων πρωτεΐνικά σύλλοκα διαμέσου των πυρνικών πόρων. Αυτό όμως το οποίο βλέπουμε είναι ότι όταν έχουμε μικρές πρωτεΐνες όπως για παράδειγμα ιστόνες, μη ιστονικές πρωτεΐνες ή ριβοσωμικές πρωτεΐνες που πρέπει να μπουν από το κυταρόπλασμα στον πυρήνα, δεν είναι πιο μικρές, βλέπουμε ότι οι διελεύσεις αναμονάδα χρόνου είναι πολύ πιο αθρόες από ότι οι διελεύσεις μεγάλων συμπλόκων ως ριβοσωμικών υπομονάδων πρέπει να βγουν, όπως είπαμε, προς το κυταρόπλασμα ή των συμπλόκων του MRNA. Άρα βλέπουμε ότι το είδος του προς μεταφορά δυομωρίου και το μέγεθός του καθορίζει και την ταχύτητα με την οποία βγαίνει ή μπαίνει στον πυρήνα. Και είπαμε ότι στην είσοδο των πυρνικών πρωτεϊνών, εμπλέκονται οι πορτίνοι. Στην έξοδο πυρνικών πρωτεϊνών, εμπλέκεται μια άλλη πρωτεϊνή, την οποία τη λένε εξ-πορτίνη. Όλες οι πρωτεϊνές αυτές που μπλέκονται στην μεταφορά δυομωρίων από το κυταρόπλασμα στον πυρήνα και αντίστροφα, όλες αυτές οι πρωτεϊνές λέγονται καριοφερίνες. Κάριο είναι μια ανελακτική ονομασία του πυρήνα, όπως θα θυμάστε. Έχοντας μιλήσει για τις πυρνικές πρωτεϊνές, μιλήσουμε λίγο για τις πρωτεϊνές του μυτοχοδρίου. Είπαμε ότι οι μυτοχοδριακές πρωτεϊνές φέρουν σήματα στο αμυνοτελικό τους άκρο και αυτά σήματα είναι αμυνοξικές αλληλουχίες μήκους 12-30 μυνοξέων που είναι άφυπαθηκές. Αυτές οι αλληλουχίες ουσιστικά θα βοηθήσουν την πρωτεϊνή να περάσει μέσα από τους πόρους της μεμβράνης του μυτοχοδρίου και να μπει στο μυτοχοδρίο. Αυτό που πρέπει όμως να γνωρίζουμε είναι ότι αυτή η πόρη της μυτοχοδριακής μεμβράνης είναι πολύ πιο στενή από τους πυρνικούς πόρους. Επομένως, σε αντίθεση με τις πυρνικές πρωτεϊνές, οι πρωτεϊνές των μυτοχοδρίων δεν μπορούν να μεταφερθούν πλήρως αναδιπλωμένες. Άρα, με το που αναγνωρίζεται η σημαντική αυτή αλληλουχία, η αλληλουχία οδηγός από μεν υποδοχέα της εξωτερικής μεμβράνης που το λέμε υποδοχέα TOM, Transport Outer Membrane, συνοδεί πρωτεϊνες ο κυτραπλάζματος, εμπλέκονται στην αποδίπλωση της πρωτεϊνής, η οποία πλέον σαν μια κλωστούλα διαπερνάει και την εξωτερική μεμβράνη του μυτοχοδρίου. Να θυμόμαστε ότι το μυτοχοδρίο έχει δύο μεμβράνες, την εξωτερική και την εξωτερική, η οποία έχει και πολλές αντιπλώσεις. Και στην εξωτερική μεμβράνη βρίσκεται μια άλλη πρωτεϊνάς, άλλος υποδοχέας, ο TIM, που είναι Transport Inner Membrane, επομένως αυτή η κλωστούλα, η αποδιπλωμένη πρωτεϊνή θα πρέπει να περάσει και από τους δύο πόρους και κατόπιν μέσα στο στρώμα ή στο ναυλό του μυτοχοδρίου, θα πρέπει η πρωτεϊνή να αναδιπλωθεί σωστά και σε αυτό κύριο ρόλο παίζουν πάλι οι συνοδιπρωτεΐνες της ομάδας HSP70, οι οποίοι και βοηθούν η μεταφορά τραβώντας, έλκοντας την πρωτεϊνή προς το ναυλό του μυτοχοδρίου, αλλά ταυτόχρονα βοηθώντας στην αδίπλωσή του. Και όπως είπαμε, η πρωτεϊνή η οποία θα καταλήγει στο μυτοχόδριο και θα είναι πλήρως αναδιπλωμένη, θα έχει χάσει το σημαντικό της πρεκτίδιο το οποίο θα αποκοπεί από μια σημαντική πρεκτιδάση. Βέβαια τα πράγματα δεν είναι τόσο απλά, δεν θα σας κουράσω βέβαια με τις λεπτομέρειες, αλλά θα πρέπει και εσείς να σκέφτεστε ότι σε ένα οργανίδιο το οποίο αποτελείται από δύο μεμβράνες θα πρέπει να σκεφτόμαστε ότι υπάρχει το στρώμο που είπαμε ή ο αυλός, το εσωτερικό του, αλλά υπάρχουν και οι πρωτεϊνές των μεμβρανών, ή της εσωτερικής ή της εσωτερικής μεμβράνης, ή επίσης οι πρωτεϊνές του διαμεμβρανικού χώρου. Όλες οι πρωτεϊνές των μυτοχοδρίου θα έχουν ένα σήμα για να εισήλθουν στον μυτοχοδρίο. Σωστά, σωστά. Πώς όμως θα γνωρίζουν αυτές οι πρωτεϊνές εάν θα πρέπει να καταλήξουν στο στρώμα ή στην εσωτερική μεμβράνη, ή στην εσωτερική ή στο διαμεμβρανικό χώρο σε κάποια από τα διαμερίζιμα του μυτοχοδρίου. Επομένως, αυτό το οποίο δεν θα πούμε σήμερα, αλλά θα πρέπει να έχετε στο μυαλό σας, είναι ότι υπάρχουν και δεύτερα σήματα, τα οποία εκτός από το πρώτο τοπολογικό καθορισμό της πρωτεϊνής, ότι θα πρέπει να πάει στον μυτοχόδριο, θα καθορίσουν την τοπολογία της σε συγκεκριμένη μεμβράνη ή στο στρικό του μυτοχοδρίου. Στα δύο παραδείγματα που δώσαμε, στη μεταφορά των πιερινικών πρωτεϊνών και στη μεταφορά των μυτοχοδριακών πρωτεϊνών, η μεταφορά αυτή είναι μεταμεταφραστική. Είδαμε να ολοκληρώνεται η πρωτεϊνοσύνθεση πρώτα και να γίνεται μετά η μεταφορά, είτε με μια πλήρωσα αντιπλωμένη πρωτεΐνη, στην περίπτωση των πιερινικών πρωτεϊνών, είτε μετά από ξεδίπλωμα της πρωτεΐνης για να περάσει και να μπει μέσα στο μυτοχοδρίο. Αντίθετα, οι πρωτεΐνες οι οποίες θα περάσουν προς το νεοπλασματικό δίκτυο, μεταφέρονται συμμεταφραστικά και θα δούμε πως και γιατί γίνεται αυτό εδώ. Οι πρωτεΐνες θα καταλήξουν το νεοπλασματικό δίκτυο και αυτές έχουν, όπως είπαμε προηγουμένως, ένα συμβατροντικό βεπτίθιο και το έχουν στο αμυνοτελικό τους άκρο. Και αυτό είναι πάρα πολύ σημαντικό, γιατί το αμυνοτελικό άκρο μιας πρωτεΐνης είναι το πρώτο το οποίο θα συνδεθεί. Με το που βγει λοιπόν από το ριβόσομα, αναγνωρίζεται από ένα ρίβο νυκλιοπρωτεΐνικό σύμπλογο το οποίο το λέμε σύμπλογο αναγνώρισης σήματος, το οποίο σχηματίζεται σύμπλογο με αυτό το πρεπτίδιο αμέσως αμέσως τι κάνει, μπλοκάρει την πρωτεΐνης σύνθεση. Η πρωτεΐνης σύνθεση επομένως σταματά για πάντα, όχι. Μέχρι το σωματίδι αναγνώρισης σήματος να έρθει και να φέρει αυτό το ριβόσομα το οποίο φτιάχνει την πρωτεΐνη με το συγκεκριμένο σημαντικό πρεπτίδιο πάνω στη μεμβράνη του εδωπλασματικού δεκτύου. Και πώς το πετύχει αυτό, πώς το μετακινεί, πώς το φέρνει σε αυτό το σημείο. Το φέρνει γιατί πάνω στις μεμβράνες του εδωπλασματικού δεκτύου υπάρχουν εξειδικευμένες πρωτεΐνες υποδοχής οι οποίες βοηθούν στην αγκυροβόληση του σωματιδίου αναγνώρισης σήματος. Άρα λοιπόν έμεσα μεταφέρεται και το ριβόσομα το οποίο φτιάχνει αυτήν την πρωτεΐνη. Με το που γίνει η σύνδεση μεταξύ του σωματιδίου αναγνώρισης σήματος και του υποδοχέα του αμέσως αμέσως σταματάει η αναστολή της πρωτεΐνης σύνδεσης. Αρχίζει από τη μία η πρωτεΐνη να συνδύθηται από το ριβόσομα από την άλλη επειδή κοντά σε αυτόν τον υποδοχέα του σωματιδίου αναγνώρισης σήματος βρίσκεται ένα κανάλι μετατόπισης δηλαδή ένα σημείο στο οποίο μπορεί να μπει η φρέσκια πρωτεΐνη και να μετακινηθεί προς τον πλαστανικό δίκτυο. Βλέπουμε η πρωτεΐνη η οποία συνδύθηται να διαπερνά τη μεμβράνη και να πηγαίνει προς τον πλαστανικό δίκτυο. Κάποιος θα μπορούσε να μας ρωτήσει τι κρατά αυτό το ριβοσομάτιο αγκυροβολημένο πάνω στη μεμβράνη. Γιατί δηλαδή μετά από αυτή τη διάσταση δεν ξεκολλάει. Και η απάντηση είναι ότι το σωματοδικό πρεπτίδιο το οποίο είναι υδρόφοβο είναι αγκυροβολημένο πάνω στη μεμβράνη του πλαστανικού δικτύου και δεν επιτρέπει το ξεκόλυμα του συμπλόχου του ριβοσοματίου το οποίο φτιάχνει η πρωτεΐνη. Καθώς το ριβόσομα συνθέτει αυτήν την πρωτεΐνη η πρωτεΐνη σιγά σιγά μετατωπίζεται όπως είπαμε μέσα από το κανάλι μετατώπισης προς το ναυλό του πλαστανικού δικτύου. Άρα βλέπουμε το τι σημαίνει συν μεταφραστική μεταφορά ότι δηλαδή πριν να τελειώσει καν η μετάφραση η πρωτεΐνη αυτή μετατωπίζεται και μπαίνει μέσα στο οργανίδιο μέσα στο ενταπλασματικό δικτύο. Μέσα στο οποίο φυσικά όπως έχουμε ήδη πει θα υποστεί αν είναι μια πρωτεΐνη του αυλού του ενταπλασματικού δικτύου την ορθή αναδίπλωσή της με τη βοήθεια συνοδόν πρωτεΐνών όπως η μπιπ. Εδώ βλέπουμε το πως κάποιες άλλες πρωτεΐνες οι οποίες δεν βρίχτονται στον αυλό του ενταπλασματικού δικτύου αλλά στην μεμβράνη δια μεμβρανικές λοιμών πρωτεΐνες πως συντήθεται αυτές. Βλέπουμε ότι και σε αυτή την περίπτωση υπάρχει, όχι σε όλες τις περίπτωσες όπως θα δούμε, υπάρχει σημαντικό πετήριο την αγκυροβολή στη μεμβράνη και βλέπουμε ότι η πρωτεΐνη συντήθεται και διαπερνά τη μεμβράνη μέχρι να φτάσει το σημείο όπου, για παράδειγμα, έχει μια υδρόφοβη αέλικα 18 με 20-22 μινοξύδα για την οποία μιλήσαμε η οποία αυτή η υδρόφοβη αέλικα είναι το σημείο που θα εγκυροβολεί στην πρωτεΐνη μας πάνω στη μεμβράνη. Λοιπόν, αν γίνει αυτή η αγκυροβόληση τότε το υπόλοιπο λοιμό της πρωτεΐνης εξακολουθεί να σδίθηται αλλά θα παραμείνει στον κυταρόπλασμα αν έχουμε πρωτεΐνη η οποία έχει μόνο ένα τέτοιο σημείο. Τι θα γίνει μετά την αγκυροβόληση της σύνθεσης. Βλέπουμε ότι μια σημαντική πρωτεΐνη η οποία βρίσκεται στον αυλό του αναπλασματικού δικτύου θα αποκόψει το σημαντικό πρωτεΐδιο και η όρημη μας πρωτεΐνη θα παραμείνει συνδεμμένη στη μεμβράνη. Απλά θα ήθελα να σου πω ότι υπάρχουν βέβαια και κάποιες άλλες περιπτώσεις πρωτεΐνών οι οποίες διαπερνούν την μεμβράνη περισσότερες από μία φορές οι οποίες μπορεί να μην έχουν αμυνοτελικό σήμα εντοπισμού στον πλασματικό δικτύο αλλά αυτό το σήμα να βρίσκεται εσωτερικά και όταν βρίσκεται εσωτερικά ένα τέτοιο σήμα τότε δεν αποκόβεται. Άρα μπορεί να έχουμε και κάποια παραδείγματα πρωτεΐνών του εντοπλασματικού δικτύου διαμευρανικών πρωτεΐνών του εντοπλασματικού δικτύου στις οποίες δεν έχουμε μεταμεταφραστική τροποποίηση όσον αφορά την αποκοπή του σημαντικού πρωτεΐδιού. Λοιπόν, στην προηγούμενη μας διάλεξη μιλήσαμε για τη βιοσύνθεση των πρωτεΐνών και για το ρόλο των μευρανών και το πώς οι πρωτεΐνες οι οποίες πηγαίνουν στις συγκεκριμένα μευρανικά διαμερίσματα βρίσκουν τον δρόμο τους προς αυτά. Και μιλήσαμε για τη μεταμεταφραστική και τη συμμεταφραστική μεταφορά. Πάρα πολύ ωραία. Είναι πολύ εύκολο να καταλάβουμε γιατί μία πρωτεΐνη αφού στεθεί θα πάει στον πλασματικό δίκτυο. Είπαμε ότι πρέπει να έχει ένα σημαντικό πρωτεΐδιο. Ναι. Αλλά, όλες οι πρωτεΐνες οι οποίες θα περάσουν στον πλασματικό δίκτυο θα είναι πρωτεΐνες στον πλασματικό δικτύο? Όχι. Τι θέλω να πω. Σε πάρα πολλές περιπτώσεις έχουμε πρωτεΐνες οι οποίες ενώ φτιάχνονται μέσα στον κύτερο δεν παραμένουν μέσα στον κύτερο. Εκκρίνονται. Για παράδειγμα αρμόνες. Η ένζυμα. Μια εξαιρετικά πλούσια πηγή ενζύμων τα οποία εκκρίνονται είναι το γνωστό μας πάγκριας. Έτσι. Το οποίο έχει πολύ μεγάλη εκκρητική, εκκρητικό δυναμικό γιατί δεν φτιάχνει μόνο η νσουλίνη φτιάχνει και όλα τα ένζυμα 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 το εξωτερικό του κυτάρου μια καλή επιλογή ήταν να μελετήσουμε κύταρα παγκρέατος. Τα οποία όπως είπαμε έχουν πάρα πολύ μεγάλο εκκρητικό δυναμικό. Και πως 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 κύτρα φτιάχνουν πρωτεΐνες. Οι δομικές μονάδες των πρωτεΐνών είναι τα αμυνοξέα. Εάν για ένα μικρό χρονικό διάστημα ας πούμε τρία λεπτά βάλουμε στα κύτρα μας ένα ραδιενεργό αμυνοξή. Ή ας το πούμε ραδιενεργά αμυνοξέα. Τότε αυτά τα ραδιενεργά αμυνοξέα θα μπουν μέσα στον κύτρα και θα σωματωθούν στους πρωτεΐνες. Εκείνη η χρονική στιγμή. Αυτό είναι το pulse. Παλμός. Γιατί έχει μικρή διάρκεια. Μετά ακολουθεί το επόμενο βήμα αυτό που λέμε το chase, το κυνήγημα. Δηλαδή πώς θα σταματήσουμε εμείς την εσωμάτωση ραδιενέργειας μέσα στα κύτρα. Ρουφάμε το υγρό, το θερρικό υλικό το οποίο περιέχει τα ραδιενεργά αμυνοξέα και δίνουμε τώρα μη ραδιενεργά αμυνοξέα. Άρα από εδώ και πέρα οι πρωτεΐνες που φτιάγονται δεν είναι ραδιενεργές. 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 φτιάγονται αυτές τις πρωτεΐνες τις βλέπουμε εδώ να εισωματώνονται μέσα στο αδρόνιο πλασματικό δίκτυο. Και είναι λογικό, γιατί εκεί φτιάγονται. Αυτό όμως το οποίο βλέπουμε είναι ότι με την πάροδο του χρόνου πάβει να υπάρχει ραδιενέργεια στον πλασματικό δικτύο και οι ραδιενεργές πρωτεΐνες μεταφέρονται στη σκευή Golgi. Και μετά από μερικά λεπτά ακόμα βλέπουμε ότι πάβει να υπάρχει ραδιενέργεια στη Golgi και τη βλέπουμε όλη τη ραδιενέργεια στα κυστήδια 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 ανάδροεδο πλασματικό δίκτυο μπαίνουν στις μεμβράνες του πλασματικού κατόπιν με κάποιο τρόπο από τις μεμβράνες του πλασματικού μεταφέρονται στη σκευή Golgi και θα δούμε ότι αυτός ο τρόπος είναι με μεταφορά με κυστήδια και κατόπιν από τη σκευή Golgi ξαναπακετάρονται σε κυστήδια το βλέπουμε αυτό εδώ και εκκληρώνται προς τα έξω. Πώς? Γιατί αυτά τα κυστήδια τα οποία μεταφέρονται από την Golgi προς την πλασματική μεμβράνη, με το που φτάσουν στην πλασματική μεμβράνη συνδίκονται με αυτήν και απελευθερώνονται αισθητικά τους προς τα έξω. Άρα λοιπόν, με τέτοια βασικά πειράματα καταλάβουμε τον δρόμο τον οποίο ακολουθούν οι εκκληνόμενες πρωτεΐνες όπως είπαμε για να φτάσει μια πρωτεΐνη από το πλασματικό στην κυταρική μεμβράνη ή σε κάποιο άλλο μεμβρανικό οργανίδιο θα πρέπει να φορτωθεί σε κάποια οχήματα αυτά οχήματα είναι τα κυστήδια άρα λοιπόν, στην εκκλητική διαδικασία βλέπουμε ότι οι κυστήδια σχηματίζονται από το πλασματικό δίκτυο προκειμένου να μεταφέρουν τις εκκληνόμενες πρωτεΐνες αλλά όχι μόνο στη σκευή Golgi και κυστήδια μετά σχηματίζονται στη σκευή Golgi η οποία αποτελείται από επάλυλες λυπηδικές επιφάνειες έτσι μεμβρανικές μουσικτικά αποτελείται από επάλυλους πλατισμένους μεμβρανικούς σάκους άρα για να πάει μία προθείνεια από τον έναν σάκο από ένα διαμέρισμα στη σκευή Golgi στο άλλο θα πρέπει να φορτωθεί σε κάποιο κυστήδιο και ούτω καθεξής και ούτω καθεξής και μετά όταν θα φύγει από τη σκευή Golgi προκειμένου να πάει και να στιχθεί στην κυταρική μεμβράνη ή να πάει να στιχθεί σε ένα όψιμο ενδοσομάτιο για να γίνει λίγο σομάτιο πάλι αυτή η μεταφορά θα γίνει με κυστήδια όλα αυτά κυστήδια λέγονται μεταφορικά και έχουν πολύ σημαντικό ρόλο στη μεταφορά καλό είναι να καταλάβουμε ότι η μεταφορά αυτή γίνεται με κυστήδια αλλά πως μπορούμε να καταλάβουμε το πως το σωστό φορτίο ας πούμε στη πρωτεΐνη πακητάρεται στο σωστό κυστήδιο στο όψιμο ενδοσομάτιο για παράδειγμα ή στην πλωσματική μεμβράνη πως 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 κυστήδιου της μεταφοράς το οποίο θα σχηματιστεί με τη βοήθεια μιας άλλης πρωτεΐνης η οποία θα παίξει το ρόλο της μπεντούζας θα ρουφήξει τη μεμβράνη του κυστήδιου και σχηματίστηκε ένα κυστήδιο το οποίο περιέχει το σωστό φορτίο πως αυτό το κυστήδιο θα βρει τη σωστή μεμβράνη στόχος θα δούμε ότι για να βρει τη σωστή μεμβράνη στόχος περιέχει κάποιες άλλες σημαντικές πρωτεΐνες οι οποίες θα το διηγήσουν σε σωστό σημείο παρά το ότι φαίνεται απλή ίσως είναι αρκετά πολύ βλοκή λοιπόν και βλέπουμε εδώ μια γενική εικόνα και αυτό το οποίο βλέπουμε είναι ότι υπάρχουν πάρα πάρα πολλά κυστήδια τα οποία άλλα προεκβάλλουν από το δεκλασματικό προς τη συσκευή Γκόλτζη άλλα από τη συσκευή Γκόλτζη προς τη μεμβράνη και δομών της συσκευής Γκόλτζη αλλά επίσης έχουμε και κυστήδια τα οποία σχηματίζονται από την κυταρική μεμβράνη και έρχονται προς το εσωτερικό του κυτάρου λοιπόν και εδώ βλέπουμε ότι πολύ σημαντικό ρόλο όπως σας είπα παίζουν κάποιες πρωτεΐνες οι οποίες είναι συμφάνεια του κυστηδίου και το βοηθούν να εκβλαστήσει αυτές εδώ είναι οι πρωτεΐνες είτε οι κοπ όπως σας λέμε ένα ή κοπ δύο ή η κλαθρίνη κοπ είναι αρχικά και δεν σημαίνει τίποτα άλλο παρά code protein που δεν υπάρχουν βλέπουμε λοιπόν ότι το ποια πρωτεΐν, το πώς σχηματιστεί ένα κυστήδιο δεν είναι πιέο βλέπουμε για παράδειγμα ότι κυστήδια τα οποία επανέρχονται από τη συσκευή Golgi προς το να πλασματικό συνήθως σχηματίζονται με αντιβοήθειες πρωτεΐνες κοπ 1, κυστήδια τα οποία μεταφένται από το να πλασματικό προς την Golgi συνήθως χρησιμοποιούν την κοπ 2 από την Golgi προς τη μεμβράνη συνήθως είναι η κυστήδια κλαθρίνης ή από την κυταρική μεμβράνη προς το σπεριγό λοιπόν 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 συνδεμένη σε μία μεμβράνη και σχηματίζει αυτά τα κλουβιά σχηματίζει αυτές τις μπάλες δηλαδή μένει στο ρόλο της βεντούζας και σηκώνει η μαζίβιση και τη μεμβράνη έτσι λοιπόν σχηματίζει τα κυστήδια τα οποία είναι εικαλυμένα με κλαθρίνη πως γίνεται αυτό συνδέεται η κλαθρίνη άμεσα με τη μεμβράνη όχι δεν μπορεί να το κάνει αυτό αλλά μπορεί να το κάνει από ίδια κάποιας άλλης πρωτεΐνης προσορμογέα της ανταπτύνης η οποία ουσιαστικά είναι αυτή η οποία θα προσορμόζει θα συνδέσει την κλαθρίνη με τη μεμβράνη προκειμένου να γίνει αυτή η βεντούζα και να σχηματιστεί το κυστήδιο και φυσικά καθώς φτιάχνει αυτό το κυστήδιο εγκλωβίζεται και ο υποδοχέας με τη μεμβράνη θα συνδεθεί με το φορτίο με την πρωτεΐνη με το οποιοδήποτε άλλο φορτίο και θα το παγιδεύσει μέσω κυστήδιο Άρα βλέποντας αυτή την αφάνεια βλέπουμε ότι οι υποδοχές του φορτίου συνδέονται με τα φορτία και κατόπι με τη βοήθεια των ανταπτυνών συνδέονται με την κλαθρίνη σχηματίζεται το κυστήδιο το οποίο όπως σας είπα γίνει σαν μια βεντούζα η οποία ρουφάει τη μεμβράνη στο τέλος με τη βοήθεια εξειδικευμένων πρωτεΐνών που χρησιμοποιούν ενέργεια από την δρόληση του GTP όπως για παράδειγμα η δυναμήνη ο τελευταίος μίσχος του κυστήδιου σφίγγεται και αποκόπτεται επομένως καταλήγουμε με ένα κυστήδιο το οποίο έχει εκλαστήσει και είναι καλυμμένο με κλαθρίνη στο επόμενο στάδιο εξειδικευμένες πρωτεΐνες αποπολημερίζουν αυτό το κάλυμα αυτόν τον εξοσκελετό της κλαθρίνης και παραμένει ο όρημος κυστήδιος έτοιμο πλέον να μεταφερθεί και να βρει τον στόχο του και πως το βρίσκει το στόχο βρίσκει το στόχο το κυστήδιο αυτό εδώ γιατί στην μεμβράνη βρίσκεται μια εξειδικευμένη πρωτεΐνη την οποία λέμε snare και συγκεκριμένα τη λέμε V snare V από το vesicle το οποίο η μετάφραση του είναι κυστήδιο το κάθε κυστήδιο περιέχει μια κυστηδιακή snare μια V snare γιατί αυτό είναι σημαντικό στις μεμβράνες στόχους 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 το κλείδιο περιέχει στην επιφάνειά του μια συγκεκριμένη πρωτεΐνη η οποία θα αναγνωριστεί όπως θα αναγνωρίζει το κλειδί στην κλειδαριά από μια άλλη snare ενός συγκεκριμένου μεμβρανικού διαμερίσματος όπως για παράδειγμα της πλασματικής μεμβράνης ενώ κάποιο άλλο snare θα αναγνωριστεί από T snare για παράδειγμα ενός όψιμου εντοσωματίου άρα λοιπόν η εξειδικεμένη επίδραση μεταξύ των πρωτεΐνών είναι αυτή που φέρνει κοντά το κυστίδιο με τη μεμβράνη στόχου και κατόπιν βέβαια με τη βοήθεια και μιας πλειάδας άλλων πρωτεΐνών και με κατανάλωση ενέργειας αυτά δύο ή δύο μεμβράνες πιέζονται μεταξύ τους έτσι ώστε να συνδεικθεί το κυστίδιο με τη μεμβράνη στόχου και να απελευθερώσει τα συστατικά του είτε προς τα έξω είτε να τα ενσωματώσει στη μεμβράνη του διαμέρισματος στόχου και αυτό το οποίο θα πρέπει πάντα να θυμόμαστε είναι ότι στα κυστίδια η μεταφορά δεν γίνεται μόνο με αυτό τα οποία με οτιδήποτε βρίσκεται εγκλωβισμένο στο εσωτερικό του κυστιδίου η ίδια η μεμβράνη του κυστιδίου 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 συκευή 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 συσκευής Golgi θα τροποποιηθούν περαιτέρω και θα υποστούν διάφορες πολύ σημαντικές τροποποίησεις όπως για παράδειγμα εξηγηγεμένες γλυκοζηλιώσεις αλλά και άλλες τροποποίησεις επομένως για παράδειγμα ανάλογα με τα διαμερίσματα της συσκευής Golgi από τα οποία θα περάσει μια γλυκοπρωτεΐνη θα αποκτήσει τελείως διαφορετικά ζάχαρα στην πφανιά της άρα και το κίτερο θα έχει τελείως διαφορετικά ζάχαρα στην πφανιά της 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 του δοπλωσματικού βγαίνουν κατά λάθος ενώ δεν θα πρέπει και μεταφέρονται στη συσκευή Golgi λοιπόν λέει κατά λάθος πακετάρονται σε κυστίδια τι γίνεται με αυτά λάθη αφού έγινε το λάθος να παραμείνει στη συσκευή Golgi 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 τα κυστίδια τα οποία προεκβάλλουν από τη συσκευή Golgi και συγκεκριμένα από την περιοχή της συσκευής 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 κυστίδια τα οποία θα έχουν σαν στόχο την πλασματική την κυταρική μεμβράνη του κυτάρου και όταν συζητούν εκεί θα απελευθερώσουν το κάργο τους που λέμε αυτό το οποίο μεταφέρουν μπορεί όμως κάποια κυστίδια να πάνε σε ένα ενδοσομάτιο ανακύκλωσης όπου εκεί ουσιαστικά να είναι σαν ένα σταθμός μεταφοράς και κάποιες 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 παίζει σημαντικό ρόλο στην φαγοκυτάρωση αλλά και στην αυτοφαγοκυτάρωση δηλαδή γενικά στην υδρόληση άχρης αισθαντικών άρα και στην δημιουργία των λύσους σωματίων επίσης να βλέπουμε την εξοκυτάρωση θα πρέπει και γενικά την κυστική μεταφόρτα πρέπει να καταλάβουμε δύο πράγματα μπορεί να έχουμε εξοκυτάρωση και έχουμε 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 λοιπόν, άρα πως γίνεται αυτό εδώ στέλνει κυστίδια τα κυστίδια στέλνουν και πρωτεΐνες στέλνουν και μεμβράνες στέλνουν τα πάντα άρα λοιπόν ένα κομμάτι της κυστηδιακής μεταφοράς είναι αυτό που λένε το ιδιοστατικό λοιπόν συμβαίνει συνεχώς ή μπορεί να έχουμε ιδιοστατική έκκριση 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 έκκριση να είναι έτοιμα προς έκκριση αλλά να μην γίνεται η σύνδεξη και η απελευθέρωση το κύτταρο μπορεί να πάρει κάποιο σήμα από το περιβάλλον και μετά να απελευθερώσει για παράδειγμα οι νευροδιεμβαστές οι οποίοι βρίσκονται πακεκτερισμένοι αλλά το κύτταρο τους απελευθερώνει μόνο σε συγκεκριμένα χρονικά διαστήματα λοιπόν σας είπα προηγουμένως ότι μερικές φορές πρωτεΐνη στου δαπλασματικού δικτύου για παράδειγμα και άλλων οργανδιών άρα βλέπουμε μια πορτεΐνη η οποία θα έπρεπε να μην στο δαπλασματικό δίκτυο κατά λάθος να μπαίνει σαν κυστήριο όχι επειδή υπάρχει υποδοχείας αλλά επειδή όπως είπαμε 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 airgeek το οποίο ουσιαστικά είναι ένα μεμβρανικό οργανίδιο, μια μεμβράνη η οποία βρίσκεται μεταξύ του δαπλασματικού δικτύου και της συσκευής Golgi και εδώ μέσα γίνεται μία 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 airgeek ή ακόμα ακόμα κι αν έχουν προχωρήσει στο Golgi κατά λάθος ενώ δεν θα έπρεπε επανακτώνται και ουσιαστικά μπαίνουν σε κυστήρια επανόδου προς το δαπλασματικό δικτύο και χρειάζεται μια πρωτεΐνή προκειμένου να μπει στα δύο κυστήρια, χρειάζεται συγκεκριμένα σήματα επανάκτησης είναι πολύ σημαντικά και είναι χαρακτηριστικά αλλά και διαφορετικά ανάλογα εάν μια πρωτεΐνή του δαπλασματικού δικτύου είναι διαλυτή ή είναι μια πρωτεΐνή της μευράνης, για παράδειγμα αν είναι διαλυτή πρέπει να έχει την αλληλουχία KDEL δηλαδή λυσίνη ασπαραγενικό, γλουταμινικό και λευκίνη ενώ αν είναι μευρανική πρωτεΐνή πρέπει να έχει την αλληλουχία KKXX δηλαδή δύο λυσίνες και δύο πτυχία μενοξέα ποιος είναι ο ρόλος των σημάτων επανάκτησης τα σήματα επανάκτησης δεν κάνουν τίποτα άλλο παρά αναγνωρίζονται από πρωτεΐνες υποδοχείς οι οποίες τις συνδέουν ενώνονται πάνω τους και βοηθούν στο πακετάρισμά τους σαν κηστήρι 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 κητάρου 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 στη επόμενη διαφάνεια για το πως γίνεται η εξειδικευμένη μεταφορά των κηστηδίων σε κάποιο οργανίδιο διαφορετικό από την κηταρική 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 κηστήδια γιατί όπως σας είπα πολλές από αυτές θα μπορούσαν δυναιτικά να είναι τοξικές για το κύτερο για να πακεταριστούν οι πρωτεΐνες του λησοσωματίου δεν έχουν κάποια χαρακτηριστική αλληλουχία οι οποίες θα αναγνωριστεί από ένα συγκεκριμένο υποδοχέα αυτό όμως που συγχαρακτηρίζει είναι ότι οι πρωτεΐνες που θα πάνε 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 κηστήδια κλαθρίνης τα οποία κατόπιν όπως είπαμε θα πάνε στα όψιμα ενδοσωμάτια λοιπόν και τα όψιμα ενδοσωμάτια κατόπιν λησομάτια τα οποία έχουν δύο γραδιεστικά είπαμε ότι έχουν όξιν συντρολάσσες τα ένσιμα τα οποία μπλέκονται στην πέψι αλλά ταυτόχρονα όμως έχουν και ένα άλλο χαρακτηριστικό έχουν χαμηλό ΠΧ έχουν ΠΧ γύρω στο 5 δηλαδή 2 μονάδες χαμηλότερο από το ΠΧ του πυταροπλάσματος και το ερώτημα είναι αυτό το χαμηλό ΠΧ και βλέπουμε ότι επτυχάνεται λόγω του ότι στην μεμβράνη του λησουσοματίων έχει ενσωματωθεί μια αντλία πρωτονίων μια πρωτεΐνη η οποία καταλαμβάνοντας ενέργεια που παίρνει από την ρόλυση του ATP αντλεί πρωτονία από το πυταροπλάσματο προς το εσωτερικό του λησουσοματίου αυτή η ενεργός άγλυση πρωτονίων είναι αυτή που είναι υπεύθυνη για το χαμηλό ΠΧ του λησουσοματίου που 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 η φαγοφαγία και η φαγοκυτάρωση είναι ουσιαστικά ο εγκλωβισμός ενός για παράδειγμα νεκρού βακτηρίου από ένα εξειδικευμένο κύταρο ο σχηματισμός ενός φαγοσώματος το οποίο κατόπιν σύνδειξης με λησουσομάτιο το οποίο όπως είπαμε το δώσει και το χαμηλό ΠΧ θα πέψει το συγκεκριμένο βακτήριο 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 κύτερο παράλληλα το κύτερο οποιοδήποτε κύτερο 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 κατόπιν ακολουθούν τη διαδικασία δηλαδή συνδίκονται με λησουσομάτια και ακολουθεί πέψεις των πρωτεϊνών τους, των νουκληνικών οξέων τους και το καθεξής και θα τελειώσουμε με ένα παράδειγμα εξειδικεμμένη στον κυτάρωσης όπως ξέρετε ένα μεγάλο μέρος της χωλιστερήνης που κυκλοφορεί στο αίμα μας είναι συνδεδεμένο με λίγο πρωτεϊνές ένα πολύ μεγάλο μέρος συνδεδεμένος με τις LDL που είναι η low density lipoproteins και τα κύτταρά μας στην επιφάνεια τους έχουν υποδοχής για την LDL εάν το σκεφτούμε τι γίνεται σε πρώτη φάση λοιπόν ο υποδοχής δεσμεύει το σύμπλοκο LDL χωλιστερώλης κατόπιν με τη βοήθεια στην πτήμηση 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 δεν γίνεται πέψι εδώ γίνεται μία διαλογή χωρίζονται λοιπόν τα χρήσιμα που τα χρήστα τι είναι χρήσιμο, χρήσιμο είναι ο υποδοχέας LDL ο υποδοχέας είναι χρήσιμος για να φέρει αυτό το κυστίδιο εδώ μέσα αλλά κατόπιν θα πακεταριστεί σε ένα κυστίδιο και ξαναγυρίσει στην επιφάνεια του κυτάρου δεν υπάρχει λόγος να του κατσέψει το κυτάρο μέσα στο εσωτερικό δωρά όμως του ενδοσοματίου έχει παραμείνει το σύμπλοκο LDL χωλιστερόλης το οποίο κατόπιν θα έρθουμε σε αυτή τη φάση όπου το πρόημο ενδοσομάτιο θα γίνει όψιμο ενδοσομάτιο και πως θα γίνει όψιμο ενδοσομάτιο ένα πρόημο ενδοσομάτιο και τώρα μέσω κυστηδίων πρωτεϊνών που θα μετατρέψουν αυτό το όψιμο ενδοσομάτιο σε λησομάτιο στην πράξη δηλαδή θα του προσδώσουν την ικανότητα να πέπτει τα διάφορα βιωμόρια δηλαδή θα φέρουν όξιμοι συντρολάσσες μέσα του και επίσης θα φέρουν την αγγλία πρωτονοίωση στην επιφάνεια του προκειμένου να χαμηλώσει το ΠΧ και από το περιβάλλον γίνεται δύο πράγματα από τη μια η LDL απικοδομήται από τις όξιμοι πρωτεάσσες η δε χολυστερόλη είναι πλέον ελεύθερη για να εκμεταλλεθεί το κύταρο στις λειτουργίες που έχει να κάνει επομένως βλέπουμε ότι το κύταρο έχει μια επιλεκτική διαδικασία ακόμα και στην ενδοκιτάρωση δηλαδή όταν ενδοκιταρώνει κάτι δεν έχει 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, καταστρέφει τα άχρηστα προκειμένου να πάρει ενέργεια ή οτιδήποτε άλλο και σε αυτό το σημείο θαλοκληρώσαμε για την διαλέξη και σας ευχαριστούμε για την προσοχή σας