ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝΤΜΗΜΑ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣΤομέας Βιολογίας Κυττάρου & Βιοφυσικής

Ιωάννης Π. Τρουγκάκος, Ph.D.

ΜΕΤΑ-ΜΕΤΑΦΡΑΣΤΙΚΗ ΤΡΟΠΟΠΟΙΗΣΗ – ΜΕΤΑ-ΜΕΤΑΦΡΑΣΤΙΚΗ ΤΡΟΠΟΠΟΙΗΣΗ – ΔΙΑΛΟΓΗ – ΣΤΟΧΕΥΣΗ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ ΚΑΙ ΔΙΑΛΟΓΗ – ΣΤΟΧΕΥΣΗ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ ΚΑΙ

ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΠΟΛΙΚΟΤΗΤΑΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΠΟΛΙΚΟΤΗΤΑΚεφάλαιο 7Κεφάλαιο 7

πυρηνικόςπόρος

1

Nμεταγραφικοί παράγοντες,

δομικές πρωτεΐνες

12 mRNA, tRNA,ριβοσωμικέςυπομονάδες

ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΜΟΡΙΩΝΜΕΤΑΦΟΡΑ ΜΟΡΙΩΝΕΝΤΟΣ ΚΑΙ ΕΚΤΟΣ ΕΝΤΟΣ ΚΑΙ ΕΚΤΟΣ

ΠΥΡΗΝΑΠΥΡΗΝΑ

πυρήνας

κυτταρόπλασμα

πυρηνικόςφάκελος

ινίδιο καλαθιού πυρηνοπλασμικόςδακτύλιος

κεντρικόκανάλι

κυτταροπλασμικόςδακτύλιος

κυτταροπλασμικά ινίδια

ΠΥΡΗΝΑΣ

ΚΥΤΤΑΡΟΠΛΑΣΜΑ

ΕΞΑΓΩΓΗ ΜΟΡΙΩΝmRNA,tRNA,

snRNA,προ-ριβοσώματα

ΠΑΘΗΤΙΚΗ ΔΙΑΧΥΣΗ?μόρια <9 nm ή 80 kDa

ΠΑΘΗΤΙΚΗ ΔΙΑΧΥΣΗμόρια <9 nm ή 80 kDa

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΜΟΡΙΩΝπυρηνικές πρωτεΐνες,

ριβοσωμικές πρωτεϊνες,ώριμα snRNPs

ΚΙΝΗΣΗ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝΤΗΣ ΠΥΡΗΝΙΚΗΣ ΜΕΜΒΡΑΝΗΣ

όπως οι LBR, LAP2 από το RER προςτον πυρηνικό φάκελο

ινίδιο καλαθιού

πυρηνικόςφάκελος

κυτταροπλασμικά ινίδια

μεταφορέας

Ο ΠΥΡΗΝΙΚΟΣ ΠΟΡΟΣ

Μοριακό βάρος ~ 125.000 kDa(~ 30 φορές μεγαλύτερος από το ριβόσωμα)(Πυρηνικός φάκελος ~ 3000-4000 ΠΠ)

ΚΙΝΗΣΗ ΜΟΡΙΩΝΔΙΑΜΕΣΟΥ ΤΟΥ

ΠΥΡΗΝΙΚΟΥ ΠΟΡΟΥ

α β

γ δ

Ελεύθερη διάχυση Υποβοηθούμενη διάχυση

μεταφορέας

> 50 kDa

< 50 kDa

πρωτεΐνη πουαλληλεπιδρά με τον πόρο

πρωτεΐνη γιαεξαγωγή

υποδοχεάςγια εξαγωγή

υποδοχεάςγια

εισαγωγή

πρωτεΐνη γιαεισαγωγή

Η ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΕΝΟΣ ΣΙΝΙΑΛΟΥΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΕΝΟΣ ΣΙΝΙΑΛΟΥ ΠΥΡΗΝΙΚΗΣ ΕΝΤΟΠΙΣΗΣΠΥΡΗΝΙΚΗΣ ΕΝΤΟΠΙΣΗΣ

α

β

n

γ

Πεπτιδικό σήμα Πυρηνικής Πεπτιδικό σήμα Πυρηνικής εξόδουεξόδου

- - Το Το NLS NLS δεν αποκόπτεται κατά την μίτωσηδεν αποκόπτεται κατά την μίτωση- - Η μετακίνηση προάγεται με κατανάλωση Η μετακίνηση προάγεται με κατανάλωση ενέργειας ενέργειας (ATP)(ATP)- - Η έξοδος των Η έξοδος των rRNArRNA και και mRNA mRNA γίνεται εκλεκτικά γίνεται εκλεκτικά μέσω υποδοχέων που αναγνωρίζουν τα μέσω υποδοχέων που αναγνωρίζουν τα συγκεκριμένα μόρια. Η έξοδος σχετίζεται με τη συγκεκριμένα μόρια. Η έξοδος σχετίζεται με τη δομή του καλύμματος στο 5’ άκρο. Το μόριο δομή του καλύμματος στο 5’ άκρο. Το μόριο mRNA mRNA θα πρέπει να είναι πλήρως ματισμένο θα πρέπει να είναι πλήρως ματισμένο αλλιώς παραμένει προσδεμένο στη μηχανή του αλλιώς παραμένει προσδεμένο στη μηχανή του ματίσματος ή της μεταγραφήςματίσματος ή της μεταγραφής

2

ΥΠΕΡΟΞΕΙΣΩΜΑ

3

R

4ΚΥΤΤΟΣΟΛΙΟ

ΜΙΤΟΧΟΝΔΡΙΟ

ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΜΟΡΙΩΝΜΕΤΑΦΟΡΑ ΜΟΡΙΩΝΕΝΤΟΣ ΚΑΙ ΕΚΤΟΣ ΕΝΤΟΣ ΚΑΙ ΕΚΤΟΣ

ΥΠΕΡΟΞΕΙΣΩΜΑΤΩΝ,ΥΠΕΡΟΞΕΙΣΩΜΑΤΩΝ,ΜΙΤΟΧΟΝΔΡΙΩΝΜΙΤΟΧΟΝΔΡΙΩΝ – –

ΑΠΕΛΕΥΘΕΡΩΣΗ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝΑΠΕΛΕΥΘΕΡΩΣΗ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝΣΤΟ ΚΥΤΤΟΣΟΛΙΟΣΤΟ ΚΥΤΤΟΣΟΛΙΟ

εξωτερικήμεμβράνη

εσωτερικήμεμβράνη

διαμεμβρανικόςχώρος

μήτρα

NH3+

NH3+ +

++

+

α

β

σινιάλο στόχευσης στη μήτρα

σινιάλο αναστολής μεταφοράςκαι εντοπισμού στην εξωτερική μεμβράνη

Ν

Ν C

C

γ

TOM

TIM22

TIM23

OXA

9-10

4470

ATPΜήτρα

Διαμεμβρανικόςχώρος

Κυττοσόλιο

πρόδρομες πρωτεΐνες με εσωτερικά πεπτιδικά

σινιάλα

πρόδρομες πρωτεΐνες

με προ-ακολουθίες

προϊόντα μετάφρασης

των μιτοχονδρίων

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝΕΙΣΑΓΩΓΗ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ ΣΤΑ ΣΤΑ ΜΙΤΟΧΟΝΔΡΙΑΜΙΤΟΧΟΝΔΡΙΑ

- Πρόσδεση με μοριακές συνοδούς (Hsc70) προκειμένου να αποτραπεί το δίπλωμα των πρωτεϊνών- Η μετακίνηση προάγεται με κατανάλωση ενέργειας (ATP)- Και εντός των μιτοχονδρίων οι νεοεισερχόμενες πρωτεϊνες συνδέονται με μοριακές συνοδούς προκειμένου να αποτραπεί η συσσωμάτωση ή το πρώϊμο δίπλωμα

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝΕΙΣΑΓΩΓΗ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝΕΝΤΟΣΕΝΤΟΣ της της

ΜΗΤΡΑΣΜΗΤΡΑΣΤΩΝ ΜΙΤΟΧΟΝΔΡΙΩΝΤΩΝ ΜΙΤΟΧΟΝΔΡΙΩΝ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝΕΙΣΑΓΩΓΗ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝΣΤΗ ΜΕΜΒΡΑΝΗ ΤΩΝ ΜΙΤΟΧΟΝΔΡΙΩΝΣΤΗ ΜΕΜΒΡΑΝΗ ΤΩΝ ΜΙΤΟΧΟΝΔΡΙΩΝ

ΜΟΝΤΕΛΟΜΟΝΤΕΛΟΑΥΤΟΣΥΓΚΡΟΤΗΣΗΣΑΥΤΟΣΥΓΚΡΟΤΗΣΗΣ

ΥΠΕΡΟΞΕΙΣΩΜΑΤΩΝ -ΥΠΕΡΟΞΕΙΣΩΜΑΤΩΝ -

ΠΥ

ΡΗ

ΝΑ

Σ

mRNA

RER

κυστίδιο

ΥΠΕΡΟΞΕΙΣΩΜΑ

ΚΥΤΤΟΣΟΛΙΟ

PMF

PMB

σινιάλο

ΚΥΤΤΟΣΟΛΙΟ

ΥΠΕΡΟΞΕΙΣΩΜΑ

ολιγομερικήπρωτεϊνη

σινιάλουποδοχέας

υποδοχέας

σύμπλοκοπρωτεϊνών Pex

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝΕΙΣΑΓΩΓΗ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ ΣΤΑ ΣΤΑ ΥΠΕΡΟΞΕΙΣΩΜΑΤΑΥΠΕΡΟΞΕΙΣΩΜΑΤΑ

- Αυτοσυγκρότηση στο κυττοσόλιο- Πεπτιδικό σήμα διαλογής για καταλάση, SLK (Ser-Leu-Leu)- Στο εσωτερικό του υπεροξυσώματος το πεπτιδικό σήμα αποκόπτεται

- Βιογένεση (PMBs)- Λειτουργία (PMFs)

Hsp70

TCiP/CroEL

ATP

ATP

κανονικάδιπλωμένηπρωτεΐνη

μερικά διπλωμένηπρωτεΐνη

ΑΠΕΛΕΥΘΕΡΩΣΗ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ ΣΤΟ ΚΥΤΤΟΣΟΛΙΟΑΠΕΛΕΥΘΕΡΩΣΗ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ ΣΤΟ ΚΥΤΤΟΣΟΛΙΟ