Cellen en Weefsels
Deeltentamen 2
Hoofdstuk 13
Rechts: groen = endocytose, rood = exocytose/secretie, blauw = ophalende/terugkeer
pathway
Eiwitten bepalen de identiteit van een compartement, door vesiculair transport kunnen
membraan compartimenten componenten uitwisselen zonder hun identiteit te verliezen.
GAP eiwit stimuleert de hydrolyse activiteit van
de GTPase, waardoor een P wordt afgesplitst en
een GTPase van een Rab familie GDP gebonden
heeft. GEF zorgt voor de uitwisseling van GDP
en GTP.
Rab-GTP is actief en kan een interactie
aangaan met een Rab effector. In dit geval is de
Rab effector een tethering eiwit op een
membraan dat de vesicle kan “vangen”. Het
vesicle komt bij het membraan waar het SNARE
complex ervoor zorgt dat het vesicle kan fuseren
met het membraan. De inhoud van de vesicle
komt zo in het compartement. Rab-GTP wordt
geïnactiveerd door GAP, Rab-GDP bindt
vervolgens aan een chaperonne eiwit (GDI)
zodat Rab-GDP niet weer geactiveerd kan
worden.
Verschillende compartimenten hebben verschillende Rab effector eiwitten en Rab GTPases.
, Rab5 is betrokken bij vroege endosomen, het
plasma membraan en clathrine gecoate vesicles.
Rab7 is betrokken bij late endosomen.
Rab9 is betrokken bij late endosomen en het trans-
Golgi.
Rab5-GDP gebonden aan GDI
wordt geactiveerd door Rab5-GEF
in het membraan van een
endosoom. Het actieve Rab5-GTP
gaat in het membraan zitten en zet
de PI (fosfoinositol) 3-kinase aan,
waardoor fosfoinositol
gefosforyleerd wordt.
Gefosforyleerd fosfoinositol bindt
aan eiwitten die dienen als scaffold
die tethering eiwitten clusteren.
Domeinen van stukken DNA waar Rab5 GTPase heel actief is en vesicles makkelijk kunnen
fuseren.
Lipide samenstelling in compartimenten kan ook anders zijn.
• PI(4,5)P2 PI(3,5)P2
• PI(3,4,5)P3
• PI(3)P
PH (pleckstrin homology) binden vaak aan fosfoinositol lipiden, door een fusie van GFP/YFP
en PH zijn de lipiden fluorescent te kleuren en zichtbaar te maken in de cel.
, Aan de eerste positie van glycerol is inositol (via een
fosfaat) gebonden. Deze inositol kan op positie 3, 4
en 5 gefosforyleerd worden.
Getallen tussen haakjes staan voor de posities die
gefosforyleerd zijn, getallen aan eind van de naam
staan voor hoeveel posities er gefosforyleerd zijn.
Er is een specifieke kinase en fosfatase voor elke
verschillende groep die ge(de)fosforyleerd kan
worden.
De coating van een vesicle kan uit drie
verschillend eiwitten bestaan. Clathrine, COPI en
COPII.
Clathrine is betrokken bij de recycling van
synaptische vesicles, het endosoom, secretie
vesicles en Golgi → lysosoom.
COPII zorgt dat vesicles kunnen afsnoeren van
het ER membraan, daarna gaan ze naar het Golgi
waar ze gebruik maken van COPI.
COPI gaat altijd van het Golgi af, COPII van het ER, de rest is clathrine.
De functies van deze eiwit coating is het selecteren van cargo moleculen en het stabiliseren
van de membraan kromming.
Clathrine
Het cargo van een vesicle is verbonden aan cargo receptoren aan de binnenkant van het
membraan. Deze cargo receptoren zijn verbonden met de coating eiwitten.
, PI(4,5)P2 in het membraan bindt aan een
adaptor eiwit AP2. Na deze binding vindt er een
conformatie verandering van AP2 plaats
waardoor deze een hogere affiniteit krijgt voor de
cargo receptoren en AP2 bindt aan de cargo
receptoren.
Een (synaptische) vesicle is ongeveer 60
nanometer, het membraan is veel ronder dan die
van de cel. Het plasmamembraan moet buigen
om een vesicle te maken.
• Lipide samenstelling van membraan kan
voor kromming zorgen door de insertie van
speciale lipiden die andere lipiden aan de kant
duwt en voor meer kromming zorgt.
• BAR domeinen krommen membraan naar
hun eigen kromming, vormen een dimeer
• Clathrine binding zorgt voor kromming
omdat clathrine zelf ook gekromd is
Dynamine is betrokken bij de afsnoering van
een vesicle (fission). Dynamine is een GTPase
en snoert de vesicle af door een conformatie
verandering. Mutaties in dynamine leidt ertoe
dan vesicles niet los kunnen laten van het
membraan.
