VL 11 Proteintransport

Question 1

Acylierung

Answer 1

• ~80% aller eukaryotischen cytosolischen Proteine sind am N-terminus acyliert
• Formylierung von Initiator-Methionin in Bakterien
• Myristoylierung: als Signal an N-terminalen Glycinen

Question 2

Phosporylierung

Answer 2

• beeinflusst Aktivität und Struktur von Proteinen
• 1 von 8 Proteinen ist phosphoryliert

Question 3

Glycoylierung

Answer 3

• im ER, Golgi
• Glykoproteine finden sich häufig auf der Oberfläche von Zellen

Question 4

Prenylierung

Answer 4

• Fettsäurenverknüpfung
• als Membrananker

Question 5

Collagen

Answer 5

• Strukturprotein im Bindegewebe
• unlösliches Protein aus helikalen Collagenprotein
• Fibrillen miteinander verlinkt
• wichtige Aminosäuren:
• Hydroxylierte Proline = Wasserstoffbrücken zwischen den Kollagenproteinen einer Fibrille
• Hydroxylierte Lysine = Quervernetzung der Fibrillen

Question 6

Funktion von Ascorbat bei der Kollagenmodifikation

Answer 6

• Ascorbat sorgt dafür, dass das Fe²⁺ im reduzierten Zustand bleibt
• ohne Ascorbat können die Hydroxygruppen nicht mehr ordentlich eingefügt werden, dadurch kommt es zu weniger Quervernetzungen im Collagen und die Stabilität des Bindegewebes lässt nach

Question 7

Proteine können über Endopeptidasen gereift werden

Answer 7

• Endopeptidasen spalten enzymatisch Peptidbindungen innerhalb des Proteins
• Beispiel: Preproinsulin wird durch das wegschneidet der C-Kette durch eine Endopeptidase aktiviert. Die A und B Kette halten sich durch Disulidbrücken aneinander
• Dies geschieht im ER durch membranbeständige Proteasen
• So liegt nicht das aktive Insulin vor, welches der Körper von innen zersetzen könnte

Question 8

Liquid-Liquid-Phasen-Seperation

Answer 8

• Kompartimente, die nicht von einer Membran umhüllt sind ⇒ Nucleolus
• Keine Membran und dadurch keine Transportwege und geringe Aufbauzeit
• Nicht so trennscharf wie mit einer Membran
  *

Question 9

Proteintransport vom Cytosol an die Zelloberfläche

Answer 9

• Sekretierte Proteine werden über das raue ER und den Golgi transportiert (Der sekretorische Weg)

1. Am rauen ER werden die Protein hinein synthetisiert.
2. Über Vesikel zur cis-Seite der Golgi und von da quer durch den Golgi zur trans-Seite.
3. Über weitere Vesikel zur Zelloberfläche und fusionieren durch die Membran

Question 10

Die Signalhypothese von Günter Blobel

Answer 10

1. Die Ribosomen assozieren mit einer RNA die für ein Protein codiert, das sekretiert werden soll.
2. Das Protein wird gebildet und hat an seinem N-Terminus eine Signalsequenz
3. Sobald das Protein groß genug ist und die Signalsequenz aus dem Ribosomen austritt, kann es an einen binding factor binden, welcher auf der Oberfläche des rauen ERs sitzt
4. Das Protein wird somit in das ER reinsythetisiert

Question 11

ER-Lokalisation mit Hilfe eines SRPs

Answer 11

• Das naszierende Signalpeptid (am N-Terminus) wird vom löslichen signal recognition particle (SRP) erkannt und zum ER geleitet.
• SRP besteht aus aus RNAs und einer SRP-Tasche, welche das Signalpeptid erkennt.
• In der ER Membran sitzt ein Translokationskomplex, an dem der SRP-Rezeptor sitzt und eine Signalpeptidase
• Unter Spaltung von GTP zu GDP
• Pore des Kanals ist durch eine Plug und Aminosäuren an der Verengungsstelle verschlossen: Wenn ein Peptid translatiert wird, gehen sie zur Seite.

Question 12

Proteinmodifikationen im ER

Answer 12

• Disulfidbrücken (Cys-Cys-Brücken)
• Glykosylierungen
  – Hilfreich für Proteinfaltung
  – Schutz gegen Proteasen
  – Wichtig für Signalfunktion von Proteinen (Rezeptorproteine)
  – Synthese :
  1. Assemblierung des Vorläuferoligosaccharides
  2. Transfer auf Protein
  3. Modifikation des Zuckers

Question 13

Protein Glykosylierung Ablauf

Answer 13

1. Assemblierung des Vorläuferoligosaccharides
   Glykosylierung startet an der Mebram an Dolichol-Resten. Über diese werden verschiedene Zucker und Kohlenhydrate aneinander gesetzt
2. Transfer auf Protein
   Während das Protein gerade durch die Pore kommt, wird das Oligosaccharide darauf transferiert
3. Weitere Modifikationen können nun noch am Zucker vorgenommen werden

Question 14

Proteinsortierung in alle Kompartimente erfolgt über unterschiedlichste Signalsequenzen

Answer 14

• Peroxisomen
• Kernimport
• Mitochondrium
• Chloroplast