שיעור 7 - גולג׳י

Question 1

הגולג׳י

Answer 1

איבר המהווה מעין ״תחנת מיון״ לחלבונים שיוצאים מה ER

Question 2

שני צדדים לגולגי

Answer 2

צד ציס
צד טראנס

Question 3

צד ציס

Answer 3

פונה פונקציונלית לER
כל הוזי קולות שמגיעות מהER מגיעות לצד ציס

Question 4

צד טראנס

Answer 4

פונה פונקציונלית לממברנה הפלס תחת כלומר כל הוזיקולול שיוצאות מהגולגי יוצאות דרך צד טראנס

Question 5

הצלחות הבונות את הגולגי יכולות להיות מכמה סוגים

Answer 5

• צלחות ציס - קרובות לצד הציב
• צלחות טרנס - קרובות לצד הטרנס
• צלחות medial - ממוקמות בין שני הצדדים

מספר הצלחות יכול להשתנות בהתאם לסוג התא

Question 6

Cis golgi network

Answer 6

אזור קצת שונה שנמצא בין אזור הציב לER
יותר צינורות במקום צלחות
נקרא גם ERGIC
או VTC

Question 7

Trans golgi netwotk

Answer 7

אזור שנמצא בקצה אזור הטראנס
גם הוא מכיל הרבה צינורות ווזיקולות

Question 8

לוזיקולות יש ציפויים שונים

Answer 8

1. ציפוי COP2 מה -ER לגולגי
2. ציפוי COP1 מהגולגי חזרה לER או בחזרה לטראנס גולגי
3. ציפוי clathrin - מהממברנה התאית חזרה לגולגי (במצבי אנדוציטוזה) או מהגולגי לאנדוזום
4. ציפוי retromer מהאנדוזום לגולגי
5. ציפוי AP complex אל הליזוזום מהגולגי

יש עוד כמה סוגים שלא ניכנס אליהם

Question 9

הנצה והולכה של וזיקולות מהER לגולגי

Answer 9

1. חלבונים מסיסים בלומן הם המטען שיש להוליך לגולגי. ישנו רצפטור ממברנלי המזהה כל חלבון, נקשר אליו ויחד עם מתאחדים בנקודת היציאה מה ER . נקודות אלה נקראות ER exit sites
2. חלבון ממברנלי נקשר לחלבון ציטוזלי Sar1 הקשור לGDP. הקישור ביניהם גורם לשחלוף GDP ל GTP ומשפעל את Sar1.
3. החלבון Sar1 מגייס את תת יחידות הציפוי COP2
4. הציפוי COP2 נקשר לזנבות הציטוזוליםשל הרצפטורים (שהוזכרו קודם) ובעקבות כך מגיעות תת יחידות רבות הבונות את הציפוי סביב החלק שעובר הנצה מהER עד שבשלב מסוים מתרחש ניתוק מוחלט ומתקבלת וזיקולה מצופה
5. הוזיקולה נעה מה ER לגולגי באמצעות תנועה לקצה מינוס של המיקרו טובולי וחלבון המנוע דינאין (הגולגי נמצא קרוב לצנטרוזום שהוא קצה מינוס)
6. לקראת ההגעה לגולגי הווזיקולה עוברת תהליך של uncoating בו מוסר הציפוי, תהליך המצריך אנרגיה ולכן GTP על Sar1 עובר הידרוליזה ל GDP. תהליך ההידרוליזה מוביל לשינוי קונפורמית המוביל לפירוק של הציפוי לתת היחידות המרכיבות אותו - כך שניתן להשתמש בהן שוב
7. וזיקולה חסרת ציפוי תעבור עגינה לממברנת הגולגי הודות לחלבונים הנקראים snares
   אחד מהם v-snare מגיעה מהוזיקולהוהשני t-snare מגיע מהגולגי.
   חלבונים אלה נקשרים אחד לשני כך ש וזיקולה עוגנת לממברנה
8. מתרחש איחוי של הוזיקולה עם ממברנת הגולגי ושחרור החלבונים פנימה

Question 10

חלבוני snare

Answer 10

החלבונים שאחראים על העגינה של הוזיקולה על איבר המטרה
לכל וזיקולה יש חלבון snare בהתאם לחלבונים שהיא נושאת וככה היא מחפשת לאן היא צריכה להגיע
אם היא בטעות מגיעה למקום הלא נכון היא מסתובבת וממשיכה ״לחפש״ את המקום הנכון

Question 11

אקטיבציה של Sar1

Answer 11

החלבון Sar1 קשור לGDP
הוא נקשר לחלבון ממברנלי שנקרא Sar1 GEF ותפקידו לשחלף GDP ל GTP
השחלוף גורם לשינוי קונפורמציה בחלבון- הליקס אמפיפילי משתחרר מהחלבון והחלק ההידרופובי שלו מתקשר לממברנת הERמה שמעגן את הsar1 לממברנת ה ER.
החלבון Sar1 מגייס את תת היחידות של הציפוי Sec
חלבוני הציפוי נקשרים לממברנת הER בצד הציטוזולי גם דרך החלבון sar וגם דרך הרצפטור שמחזיק את החלבון הנישא
ואז זה קןרה מספר פעמים כך שמתקבל גיוס של תת יחידות נוספות וכל שכבה גורמת לגיוס שכבה נוזפת עד לקבלה של וזיקולה מצופה

Question 12

מה עושים אם רוצים להכניס חלבון יוצר גדול מה וזיקולה?

Answer 12

יש חלבונים שמשנים את מבנה הציפוי

Question 13

Rab proteins

Answer 13

חלבונים שתורמים ל ספציפיות של הוזיקולות - שהתנועה שלהן לא תהיה לגמרי אקראית .
חלבונים קטנים בציטוזול שקושרים GTP
לכל rab יש רצפטור משלו (באיבר המטרה) הרצפטורים נקשרים לrab באופן ספציפי מרחוק
יש כ20חלבוני rab שונים שלכל אחד איבר מטרה משלו
כלומר החלבון הזה מקרב את הוזיקולה לממברנה של איבר המטרה ומאפשר לחלבוני הsnare לעשות את העגינה
אחרי הקישור הGTP עובר הידרוליזה והrab עובר שינוי קונפורמטיבי ומשתחרר ואפשר להשתמש בו שוב

Question 14

תהליך האיחוי של הוזיקולה

Answer 14

ברגע ש וזיקולה עוברת עגינה על אברון המטרה בעזרת הsnares
הם מייצרים קישור על ידי coiled coil
בהתחלה בין הוזיקולות יש מולקולות של מים ולאט לאט הקישור נהיה יותר ויותר צמוד וזה ההתחלה של האיחוי
ואז
1. תחילה יש איחוי של השכבה הציטוזולית של הממברנה וזה נקרא hemifusion
2. שלב הfusion איחוי מלא גם שח הממברנות שפונות לחלל הוזיקולות

Question 15

הפרדת הsnares

Answer 15

חלבון הנקרא NSF מגיע עם מולקולת ATP
הATP עובר הידרוליזה ועל ידי זה מתבצעת הפרדה מכנית של חלבוני הsnare
לאחר ההפרדה הt snare נשאר באסור כי הוא שיך לאיבר המטרה
אבל יש להחזיר את הv snare לוזיקולה וזה קורה בתהליך של מחזור

Question 16

החזרת חלבונים השייכים לER

Answer 16

ישנו מנגנון המחזיר חלבונים השייכים לER ויצאו בטעות לחוץ
הרבה מהחלבונים האלה מכילים את הסמן KDEL - פפטיד של 4 חומצות אמינו ספציפיות בקצה הקרבוקסילי
על ממברנת הגולגי קיים רצפטור לפפטיד זה המאפדר את קישורו לחלבונים אלה
ובקצה הציטוזולי שלו הרצפטור נקשר לתת יחידות של ציפוי מסוג COP1
לאחר הקישור מתרחשת הנצה של הוזיקולה וחזרה שלה לER

בעת תהליך ההולכה עם ציפוי COP1 מתרחש גם תהליך של uncoating כאשר ההבדל הוא שהחלבון הקשור לGTP הוא ARF1

Question 17

איזה חלבונים שייכים לER ולא אמורים לצאת?

Answer 17

1. צ׳פרונים
2. אנזים PDI ששייך לאנדופלסמטיק רטיקולוםואחראי על יצירת קשרים דיסולפידים

Question 18

KDEL

Answer 18

ארבע חומצות אמינו שנמצאות בקצה של חלבונים שלא אמורים לצאת מה ER
על הגולגי יש KDEL רצפטור וככה יודעים איזה חלבונים צריכים לחזור לER

Question 19

איך מתחרש שחרור החלבונים מהרצפטור בER?

Answer 19

קיים הבדל קטן בpH בגולגי לעומת ה ER- ככל שמתרחקים מה ER ומתקרבים לאברון המטרה, הpH הולך ויורד
בצלחות הטרנס בגולגי מתחילה ירידה בpH והיא נמשכת גם בווזיקולות ההפרשה , כלומר הגולגי מעט יותר חומצי
לכן, בגולגי הKEDL נקשר באופן יעיל לרצפטור שלו לעומת הER בו הpH ניטרלי ומתרחש שינוי קונפורמטיבי הגורם לירידת האפיניות בין הKEDL לרצפטור כך שהחלבון משתחרר חזרה לER.

Question 20

איפה הpH הנמוך ביותר בתא

Answer 20

באברון הליזוזום
הוא שמאפשר לאנזימים מפרקים רבים לפעול רק שם ולא באזורים אחרים בתא

Question 21

NSF

Answer 21

חלבון המבצע הידרוליזה של ATP בשביל לפרק קומפלקסים של snares (חלבוני עגינה) לאחר איחוי של הוזיקולה