Aufgaben des Golgi
- Aufnahme
- Beförderung
- Modifizierung
- Synthese der Membranglykolipide
- Sortierung
- Verpackung
Proteine/Lipide werden in Vesikel verpackt und befördert
Was passiert wenn die Phosphorilierung der lysosomalen Enzyme im Cis-Golgi-Netzwerk fehlschlägt?
konstitutiver Sekretionsweg der lysosomalen Proteine, können Lysosom nicht erreichen und verbleiben im Zytosol -> Inklusionen
nennt sich: Lysosomale Speicherkrankheit
Was passiert mit Lysosomalen Proteinen?
M6P Phosphorilierung im _Cis-Golg_i Netzwerk
Durch Phosphorilierung werden N-glykosidischen Oligosaccharidseitenketten von der Modifizierung im Golgi geschützt
Durch M6P-Rezeptoren Trennung der lys. Proteine von anderen Prot. in Trans-Golgi-Netzwerk
Transport zischen ER und Golgi
Anterograder Transport zwischen ER und Golgi (Mittels COP-II Versikeln)
Retrograder der ER-ständigen Proteine (Mittels COP-I Vesikeln)
Schaubild: Was passiert im Golgi?
Schritte im Golgi
I. Proteine kommen im Golgi mit Oligo-Saccharidketen an
II. Oligo-Saccharidketten werden im Golgi modifiziert (Abspaltung GLukose und Mannose und hinzufügen neuer Kohlenhydrate)
III. Sortierung im Trans-Golgi Netzwerk nach Eigenschaften
Was ist Golgi?
Lage?
Zweck?
Membransystem aus teller- oder schlüsselförmigen Zisternenstapeln, von versch. Versikeln umgeben
Meist nah dem Nucleus oder Zellrand
Dient Modifikation und Sortierung der Proteine für bestimmte Zielstrukturen
Wie ist die Struktur des Golgi
Strukturell polarisiert
Kompartimente (Zisternen) voneinander getrennt verschiedener Enzymgehalt (jedes Enzym für eine bestimmte Modifikation/Funktion)
Cis-Seite zum ER hin (dünne Membran zur Aufnahme der Vesikel)
Mediale Seite (Glykolisierung/Modifizierung)
Trans-Seite zur Zellmembran hin (Sortierungszentrum)
Proteintransport von ER bis Ziel (Schaubild)
Sektretorische Vesikel: Regulierte Sekretion
Lysosomale Proteine: regulierte Sekretion
Plasmamembran: konstitutive Sekretion
Ausnahme an ER und Golgi vorbei: “ABC Transporter-Proteine” für toxische Proteine
Welche Art der Modifizierung passiert im medialen Golgi Netzwerk
Zufügen von N-Acetyl-Glykosamin
Galaktose und Sialinsäure (NANA) zum Schutz der Proteine vor Abbau durch Proteasen
Was ist die funktionelle Kompartimentierung des Golgi?
Aufgaben der einzelnen Zisternen durch die enthaltenen Enzyme
anders als bei Proteinbiosynthese durch Matrize
Jeder Syntheseschritt erfordert Enzym -> Substrat = Ausgangspunkt für weitere Modifizierung
N-Gylkolisierung findet nur bei Eukaryoten statt!
Wo findet die O-Glykosilierung statt?
Im Trans-Golgi Netzwerk
An der OH-Gruppe in Seitenkette von Threonin und Serin AS werden einzelne Monosaccharid-Einheiten verknüpft
Was passiert im Modifikationszentrum / Sortierungszentrum:
Modifikationszentrum:
Glykolisierung der Proteine und Lipide
Proteolytische Spaltung (Peptidbindung innerhalb eines Proteins spalten)
Lipidsynthese
Phosphorylierung / Sulfatierung
Sortierungszentrum:
Plasmamembran
Sektret. Vesikel
Endosomen/Lysosmen
Golgi-Proteine
zurück in ER
Wie funktioniert die Lipidsynthese im Golgi?
Ceramid (in gER synthetisiert) wird glykolisiert –> Glykolipid oder phosphoriliert –> Sphingomyelin
Unterschied N- und O-Glykosilierung
Welche zwei hauptsächliche Wege des versikulären Transportes gibt es?
Vesikulärer Transport:
z. B. ER –> Golgi –> Vesikel –> Lysosom
Endozytotischer Transport:
ER –> Golgi –> Plasmamembran –> Endosom –> Lysosom
Was ist ein Diktiosom
eine ein Untereinheit des Golgi Komplexes. Das Golgi besteht aus mehreren/vielen Diktiosomen
Warum gelangen ER-Proteine ins Golgi
weil im ER die Proteine ohne Sortierung in COP-II Vesikel verpackt werden und zum Cis-Golgi Netzwerk transportiert werden
dort werden die ER ständigen Prot. mit dem KDEL-Signal (Lys-Asp-Glu-Leu) erkannt und mit COP-I Vesikeln zurück zum ER gebracht