Retikulum Endoplasma: Kasar dan Halus

Retikulum endoplasma (RE) adalah jaringan tubulus membran yang saling berhubungan dan kantung pipih yang berkelanjutan dengan selubung nukleus serta membentuk sistem membran terbesar pada sel eukariotik. RE ini ada dalam bentuk kasar yang bertabur ribosom, yang mensintesis dan melipat protein membran dan protein sekretori, serta bentuk halus yang bebas ribosom, yang menangani sintesis lipid, detoksifikasi, dan penyimpanan kalsium.

Definition

Retikulum endoplasma adalah jaringan kontinu yang dibatasi membran, berdekatan dengan selubung nukleus, yang daerah kasarnya (mengandung ribosom) mensintesis dan melipat protein yang memasuki jalur sekretori dan daerah halusnya melakukan sintesis lipid, detoksifikasi, dan penyimpanan kalsium.

Scope

Entri ini mencakup perbedaan struktural antara RE kasar dan halus, masuknya protein secara ko-translasi ke dalam RE kasar, pelipatan protein dan kontrol kualitas dengan respons protein tak terlipat, serta peran RE halus dalam sintesis lipid, detoksifikasi, dan penanganan kalsium. Ini adalah topik referensi biologi sel dan histologi, bukan panduan klinis.

Core questions

• Bagaimana protein yang baru terbentuk masuk ke RE kasar dan dilipat serta dikontrol kualitasnya?
• Apa yang membedakan RE kasar dari RE halus secara struktural dan fungsional?
• Bagaimana RE merasakan dan merespons akumulasi protein yang salah lipat?
• Bagaimana RE halus berkontribusi pada sintesis lipid dan penanganan kalsium?

Key concepts

• RE kasar versus halus
• Impor protein ko-translasi
• Pelipatan protein dan kontrol kualitas RE
• Degradasi terkait RE (ERAD)
• Sintesis lipid dan steroid
• Penyimpanan kalsium dan retikulum sarkoplasma
• Detoksifikasi oleh sitokrom RE halus

Key theories

Respons protein tak terlipat (UPR)

Akumulasi protein tak terlipat atau salah lipat dalam lumen RE dideteksi oleh sensor transmembran yang memicu program transkripsi dan translasi terkoordinasi untuk mengembalikan kapasitas pelipatan atau, jika gagal, untuk mengarahkan sel menuju kematian.

Mechanisms

Pada RE kasar, ribosom yang menerjemahkan protein yang membawa sekuens sinyal akan berlabuh di membran dan memasukkan rantai yang baru terbentuk ke dalam atau melintasi dwilapis, di mana ia dilipat dan dimodifikasi sebelum diekspor. Sistem kontrol kualitas khusus mempertahankan protein yang salah lipat dan menargetkan protein yang terus-menerus menyimpang untuk retrotranslokasi dan degradasi; ketika protein tak terlipat menumpuk, sensor transmembran memulai respons protein tak terlipat untuk memperluas kapasitas pelipatan atau memicu apoptosis. RE halus tidak memiliki ribosom terikat dan merupakan tempat utama sintesis fosfolipid dan steroid, metabolisme obat dan toksin oleh enzim pengoksidasinya, dan, sebagai retikulum sarkoplasma pada otot, penyimpanan dan pelepasan kalsium yang diatur. Komposisi lipid yang dihasilkan dan dipertahankan di sini membentuk perilaku semua membran hilir.

Clinical relevance

Stres RE dan cacat dalam pelipatan protein serta kontrol kualitas terlibat dalam berbagai proses penyakit, dan kapasitas metabolisme obat RE halus mendasari bagaimana banyak xenobiotik ditangani oleh sel. Entri ini menjelaskan mekanisme normal yang melibatkan proses tersebut dan bukan merupakan dasar untuk keputusan diagnostik atau pengobatan individual.

History

Retikulum endoplasma pertama kali dijelaskan oleh Keith Porter dan rekan-rekannya dalam mikrograf elektron awal sel kultur, dan karya Palade mengaitkan daerah kasarnya dengan sekresi protein. Hipotesis sinyal Blobel dan Sabatini menjelaskan bagaimana protein ditargetkan ke RE kasar, dan karya selanjutnya oleh Walter, Ron, dan lainnya mendefinisikan respons protein tak terlipat sebagai jalur stres homeostatis organel.

Key figures

• Keith Porter
• George Palade
• Günther Blobel
• Peter Walter
• David Ron

Seminal works

• ron2007
• gardner2013

Frequently asked questions

Apa perbedaan antara retikulum endoplasma kasar dan halus?

RE kasar bertabur ribosom dan mensintesis serta melipat protein untuk jalur sekretori, sedangkan RE halus tidak memiliki ribosom dan berspesialisasi dalam sintesis lipid, detoksifikasi, dan penyimpanan kalsium.

Apa itu respons protein tak terlipat?

Ini adalah program pensinyalan yang dipicu ketika protein yang salah lipat menumpuk di RE; sensor transmembran bertindak untuk memperluas kapasitas pelipatan organel dan, jika stres tidak terselesaikan, dapat mendorong sel menuju kematian.