Vecka 3 - Proteiners transport, veckning, nedbrytning 2 (Kreuger

Question 1

Vad är det som avgör om ett protein som translateras i cytosolen ska hamna i ER?

Answer 1

Den måste ha en kodande signalsekvens för intransport.

Question 2

Vad är SRP? Hur är den uppbyggd?

Answer 2

En SRP är en Signal Recognition Particle. Det är ett komplex at prtoeiner och en RNA-molekyl som håller samman komplexet.

Denna SRP, binder till en signalsekvens på ett protein som ska translokeras in till ER.

Question 3

Beskriv vad som händer när en SRP binder ett protein.

Nyckelord: proteintranslokator, SRP, hinge.

Answer 3

1. SRP binder till ett protein som har en Signalsekvens för intransport till ER.
2. En annan del av SRP binder ribosomen –> Då böjs SRP och en yta exponeras som kan binda till en SRP-receptor på ER-lumen.
   - när SRP binder ribosomen avstannar translation!
3. SRP + ribosom + protein tas till en proteintranslokator i ER-lumen. Ribosomen dockas till proteintranslokatorn.
4. Proteinet binder med sin signalsekvens till proteintranslokatorn, då dissociserar SRP från komplexet.
5. Proteinet translateras in i ER lumen.

Question 4

Återanvänds SRP-receptor och /eller SRP?

Answer 4

Ja, dem återanvänds efter att dem har guidat ett protein till ER.

Question 5

Beskriv hur ett protein som ska sitta i ER-membranet som passerar 2 gånger sätts in. (allmänt)

Answer 5

1. Proteinkedjan har en start och stopp-sekvens.
2. Ribosomen translaterar in proteinet via translokator protein. Proteinet sätts med start-sekvensen i translokatorn och är bunden där hittills.
3. Translation sker tills att en stoppsekvens har nåtts och känts igen av translokatorn.
4. Translokation upphör –> proteinet kastat ut från translokatorn och hamnar då med sina hydrofoba sekvenser (2st, start och stopp) i membranet.

Question 6

Vilken typ av aminosyror avgör om den ena änden av ett transmembranprotein hamnar i cytosolen, under translokation till ER?

Nyckelord: intern ER-signal - aa - N eller C terminal.

Answer 6

Positiva aminosyror från den interna ER-signalen i proteinet, kommer göra att den ändens sida hamnar i cytosolen.

T.ex. Vi har ett transmembranprotein som ska translokeras.

Mot N-terminalen av proteinet, finns det positiva aminosyror. Då kommer denna del att hamna utanför cellen, alltså N-terminalen hamnar i cytosolen och C-terminalen i lumen. Intern Er-signal sitter fast i membranet.

Question 7

Vilket protein är en stor receptorfamilj som kommer gå genom ett membran flera gånger?

Answer 7

7-transmembrane-protein receptor. Finns på cellytan.

Question 8

Nämn på vilka sätt ett transmembranprotein kan transporteras in till kärnan från ER.

Answer 8

1. Vesikeltransport genom det från ER-membran till kärnans inre membran.
2. Fri diffusion - proteinet kan glida genom på sidan av NPC ospecifikt (kärnporen)
3. Licensiering - proteintransport via NPC.

Question 9

Beskriv hur licensiering går till (transport från ER till kärnan)

Answer 9

I NPC finns en importreceptor som heter importin. Detta protein känner igen Nuclear localisation signal på transmembranproteinet som ska in till cellkärnan.

På insidan släpper importin från proteinet och återanvänds.

Question 10

Vad krävs för “sekvens” aminosyror för att ett protein ska transporteras in till cellkärnan från ER?

Answer 10

NLS- nuclear localisation signal. Denna vätter mot cytosolen alltid, eller in mot cellkärnans lumen.

Question 11

Vad är en N-acetylglucosamine?

Answer 11

Det är en molekyl som tillsammans kommer att koppla en aminosyra i ett protein till en oligosackarid, skapar en brygga. Aminosyra - acetylglucosamine - oligosackarid.

För att skapa N-länkad glykosylerade protiener.

Question 12

Vad är ett oligosackaridtransferas?

Answer 12

Ett enzym som glykosylerar proteiner.

Question 13

Vilken specifik sekvens känns igen i ett protein för glykosylering av oligosackaridtransferas?

Vilken aa kopplar den en N-acetylglucosamin till?

Vad heter enzymet?

Answer 13

Asparagin - valfri aa - Serin/Treonin

Asparagin i proteinet.

Enzymet heter oligosackaridtransferas.

Question 14

Beskriv enzymet oligosackaridtransferas.

Vilken är en specifik sekvens i ett protein som detta enzym utför sin reaktion på?

Answer 14

Detta är ett enzym i ER som i Er-membranet, vätter mot lumen med sin katalytiska aktivitet. Denna kommer glykosylera proteiner.

Enzymet tar en oligosackarid som sitter fast med en lipidsvans i Er-membran, och kopplar denna till en Asparagin på aminosyran, via en N-acetylglukosamin.

Mottagarproteinet måste ha sekvensen Asn - valfri - Serin/treonin, detta är en signal för glykosylering

Question 15

Vad är Calnexin? Väldigt översiktligt.

Answer 15

En Chapperon i ER-lumen som är involverad i veckningskontroll.

Question 16

Hur kan Calnexin binda till ett protein? översiktligt.

Answer 16

Glykosylering är en viktig del av vecknigskontroll i ER, där proteiner N-glykosyleras.

Genom att proteinet är glykosylerad med en oligosackarid. Utan denna N-linkade oligosackarid = ingen inbindning till Calnexin.

Question 17

Beskriv hur en N-glykosylerad oveckat proteinkedja binder till Calnexin, och vad som händer i processen.

Nyckelord: glucosidas, glucosyltranferas. 2 öden för proteinet. UDP-glukos

Answer 17

Calnexin är en chaperon i ER-lumen som kommer att binda oveckade proteiner.

Calnexin binder specifikt N-glykoslyerade proteiner med en specifik oligosackarid. Denna oligosackarid har glukosmolekyler som kommer trimmas bort tills en återstår. Denna kommer binda till Calnexin.

• Calnexins uppgift är att hjälpa till med veckning av proteinet. Efter processen finns två öden att tillgå:
  1. Glucosidas klipper bort sockermolekylen som binder Calnexin –> affinitet tappas –> om proteinet har hydrofoba sidokedjor exponerade –> glykosyltransferas binder hydrofoba sekvenser. Detta enzym återför glukosmolekyler med UDP-glukos. Processen börjar om.
  2. Om proteinet är rätt veckat –> binder inte till glucosyltransferas (ingen affinitet = rätt veckat) –> translokeras ut från ER.

Question 18

Vad är glykosyltransferas?

Answer 18

Ett enzym som använder UDP-glukos i ER, för att koppla på 3 glukos till en oligosackarid på en N-glykosylerad protein.

Enzymet känner igen hydrofoba sekvenser i ett oveckat/felveckat protein i ER.

Question 19

Hur samverkar glucosidas och Calnexin?

Answer 19

Calnexin binder till en glukosmolekyl på en N-glykosylerad protein. Försöker vecka rätt proteinet i ER.

Efter en stund kommer Glucosidas att klyva bort denna glukosmolekyl som Calnexin binder till –> tappar affinitet –> antingen uttransport om rätt veckat från ER, eller försöka vecka om.

Question 20

Vad kommer att hända med proteiner som inte kan veckas rätt alls i ER? Mycket översiktligt. Nyckelord trashbin.

Answer 20

Dessa proteiner kommer translokeras ut till cytosolen och degraderas med proteasomen.

Question 21

Beskriv hur ett felveckat protein i ER kan transporteras till ER, och hur den regleringen sker.

Nyckelord - PTC, disulfidisomeras

Answer 21

1. Felveckat protein kommer binda enzymet disulfidisomeras i ER.
2. Ett antal sådana disulfidisomeras proteiner bundna kommer göra att det felveckade proteinet får affinitet för PTC (protein translocator complex)
3. När proteinter färdas genom PTC ut till cytosolen, kommer den polyubuquitinylera proteinet med ett e3 ubiquitinligaskomplex som är fäst till PTC
4. Skickas då till proteasomen.

Question 22

Vad är det oveckade proteinsvaret? Mycket översiktligt.

Answer 22

Innebär en reaktion på att det finns oveckade proteiner i ER lumen, och dessa reaktioner kommer leda till att motverka dem oveckade proteinerna.

Question 23

Vilka tre sensorer har i i ER-lumen för oveckat proteinsvar?

Answer 23

1. IRE1
2. PERK
3. ATF6

Question 24

Vad är/gör IRE1? Översiktligt.

Answer 24

Denna sensor känner av felveckade proteiner och kommer att signalera för transkription av gener som hjälper cellen att hantera oveckade proteiner i Er-lumen.

Question 25

Vilka funktioner fyller glykosylering av proteiner?

Answer 25

1. veckningskontroll –> exempelvis Calnexin!
2. ökad löslighet
3. adresslapp för proteiner var dem ska transporteras –> kan öka affiniteten för proteiner att binda in.
4. ändrad proteinaktivitet
5. Skydd mot nedbrytning, ökad stabilitet