Endomembran Sistemi ve Salgı Yolu
Endomembran sistemi, veziküler trafikle bağlantılı bir yol aracılığıyla proteinleri ve lipidleri sentezleyen, modifiye eden, sıralayan ve gönderen bir zar ağıdır.
Tanım
Endomembran sistemi, proteinlerin ve lipidlerin sentezini, modifikasyonunu ve hedeflenmesini yöneten, vezikül trafiği ile birbirine bağlı, birbiriyle ilişkili zarlar ve organellerden oluşan bir yapıdır; salgı yolu ise yeni sentezlenen proteinlerin ER'den hedeflerine ulaştığı yönlendirilmiş bir rotadır.
Kapsam
Bu konu, endoplazmik retikulumu, Golgi aygıtını, endozomları, lizozomları ve bunları birbirine bağlayan vezikülleri kapsamaktadır; ER'ye kotranslasyonel girişten başlayarak Golgi modifikasyonu aracılığıyla hücre yüzeyine veya lizozomlara doğru sıralanmasına kadar salgı yolunu ve içe doğru endositik yolu incelemektedir.
Temel sorular
- Proteinler sentez sırasında endoplazmik retikuluma nasıl girer?
- Golgi aygıtı proteinleri nasıl modifiye eder ve sıralar?
- Taşıma vezikülleri nasıl oluşur, hedeflenir ve doğru zarla nasıl kaynaşır?
- Proteinler lizozomlara mı yoksa hücre yüzeyine mi yönlendirilir?
Temel kuramlar
- Veziküler taşıma ve salgı yolu
- Palade, yeni sentezlenen proteinleri ER'den Golgi aracılığıyla salgı veziküllerine kadar takip ederek salgı yolunu kurmuştur; daha sonraki çalışmalar, kılıf proteinlerini ve SNARE aracılı füzyonu, vezikülleri tomurcuklandıran ve hedefleyen mekanizma olarak tanımlamıştır.
Mekanizmalar
Salgılanmak veya zarlara yerleşmek üzere hedeflenen proteinler, ribozomu ER'ye yönlendiren bir sinyal dizisi taşımaktadır; burada protein zinciri transloke edilmekte ve katlanmaktadır. ER, kargoyu COPII kaplı veziküller içinde Golgi'ye ihraç etmektedir; burada glikozilasyon ve daha ileri işlemler gerçekleşmektedir. Kılıf proteinleri tomurcuklanan vezikülleri şekillendirmekte, Rab GTPazlar ve bağlayıcılar hedeflemeyi yönlendirmekte, SNARE proteinleri ise füzyonu sağlayarak kargoyu endozomlara, lizozomlara veya plazma zarına ulaştırmaktadır. Endositoz, zarı ve hücre dışı materyali içselleştirerek yolu içeri doğru işletmektedir.
Klinik önem
Salgı yolu, hücrelerin yüzeylerini nasıl inşa ettiğini, proteinleri nasıl salgıladığını ve organel kimliğini nasıl koruduğunu temel almaktadır; ayrıca protein üretimi için hücre biyolojisi ve biyoteknolojide merkezi bir çerçeve oluşturmaktadır. Buradaki ele alış tanımlayıcıdır ve reçete niteliği taşımamaktadır.
Tarihçe
Palade'nin yirminci yüzyıl ortalarındaki mikroskopi ve pulse-chase deneyleri salgı yolunu ortaya çıkarmıştır; Schekman'ın maya genetiği ve Rothman'ın biyokimyası daha sonra vezikül tomurcuklanması ve füzyonunun korunmuş mekanizmasını tanımlamış, Blobel'in sinyal hipotezi ise proteinlerin sisteme nasıl hedeflendiğini açıklamıştır.
Öne çıkan isimler
- George Palade
- James Rothman
- Randy Schekman
- Günter Blobel
İlgili konular
Temel eserler
- palade1975
- rothman1996
Sıkça sorulan sorular
- Salgı yolu nedir?
- Endoplazmik retikulumda üretilen proteinlerin, taşıma vezikülleri içinde Golgi aygıtı aracılığıyla hücre yüzeyine, hücre dışı alana veya diğer organellere ulaşmak için seyahat ettiği yoldur.
- SNARE proteinleri ne işe yarar?
- Bir taşıma vezikülü üzerindeki ve hedef zarındaki SNARE proteinleri, iki zarı bir araya getirmek ve füzyonlarını sağlayarak vezikülün içeriğini teslim etmek için eşleşmektedir.