Pemilihan Protein

Bagian Intrasel dan Pemilihan Protein

Banyak reaksi kimia di dalam sel tidak dapat saling berikatan (sintesis dan degradasi protein)

Cara sel mengontrol reaksi : bagian intrasel digunakan untuk segregasi dan

isolasi berbagai reaksi kimia yg berbeda

Sequences signal mengarahkan lalulintas protein

Bagian Sel yg Berikatan dg Membran

Retikulum Endoplasma/Endoplasmic reticulum (ER): sintesis & modifikasi lipid dan protein untuk distribusi

Aparatus Golgi/Golgi apparatus: modifikasi, pemilihan dan pengepakan protein untuk diangkut ke tempat tujuan

Lisosom/ Lysosomes: degradasi intrasel Endosom/Endosomes: pemilihan materi endosit Peroxisomes: oksidasi molekul2 toksik

Pemilihan Protein Terjadi se arah

• Sequence asam amino menunjukkan pergerakan protein • beberapa protein disintesis di sitosol → ditransport ; protein lain lengkap disintesis di organel • modifikasi protein pasca translasi

• protein immatur → protein matur dapat dilokalisir di bagian sel

Mekanisme Transport Protein

1. Transport melalui pori pori (nukleus)

2. Transport menyeberangi membran (kloroplas & mitokondria)

3. Transport oleh vesicle (ER dan Golgi)

Pemilihan proteinSequence Signal

Sequence Signal : peregangan asam amino yang berkelanjutan (15 hingga 60) di dalam protein yang akan dipilih

Sequence Spesifik mengarahlan protein ke Nukleus, mitokondria, kloroplas, peroksisom maupun ER

Peotein sitosol tidak mengandung sequence signal

Transport Protein Nukleus

Protein nukleus disintesis di sitosol dan mengalami transport aktif melalui pori nukleus

Signal lokalisasi nukleus (sequencenya bermuatan + ) merupakan sifat unik protein nukleus

Transport Protein Mitokondria

Protein dikode nukleus disintesis di sitosol dan diimport oleh reseptor mitokondria

Protein tidak melipat selama proses transportasi dan melipat kembali setelah masuk ke dalam

Sequence signal memindahkan mekanisme yg sama di sitoplasma

Transport ke dalam ER

Proteins memasuki ER pada waktu sintesis protein Lumen ER, berguna untuk sekresi Membran ER, untuk protein membran

Sequence signal ER mengarahkan ribosom ke ER kasar

ER Kasar

Protein Sekret disintesis di sepanjang lumen membran retikulum endoplasma

kasar

Integrasi Protein Transmembran ke dalam Membran

Modifikasi Protein Pasca Translasi di dalam Retikulum Endoplasma Kasar

• Modifikasi protein pasca translasi • Gradient protein imatur → protein matur terlokasi

di kompartemen • Lalu lintasnya ke berbagai arah , dari retikulum

endoplasma → golgi • Protein disintesis & dimodifikasi di dalam RE • Protein dimodifikasi & dipilih di aparatus golgi, →

protein pindah ke membran sitoplasma dengan cara fusi

Glikosilasi Protein Retikulum Endoplasma

Rantai samping Oligosakarida ditambahkan ke berbagai protein di RE, menghasilkan glikoprotein

Fungsi glikosilasi : Proteksi agar tidak rusak Signal Transport dan pengepakan membran sebagai glycocalyx

Glikosilasi RE Ikatan Oligosakarida

Glikosilasi Retikulum Endoplasma

Oligosakarida dapat dimodifikasi lebih jauh Vesikel transport membawa glikoprotein ke

aparatus golgi Kegagalan QC:

Cystic fibrosis: protein membran berlipat tidak sebagai mana mestinya

Penyakit Alzheimer: pengikatan amilod yang tidak semestinya

Vesikel Transport

Vesikel transport mengangkut protein antara organel dan membran plasma (eksositosis)

Vesikel yg lepas (bud) dari membran memiliki mantel protein yg berbeda (coated vesicles) Protein marker spesifik pada permukaan vesikel

berikatan dengan membran target

Vesikel mengalami fusi ke membran target dan melepas molekul yg diangkut

Lalu lintas Vesikel

Aparatus Golgi

Organisasi & Fungsi Aparatus Golgi

• Tumpukan yg terdekat ke RE menerima isi vesikel dari RE

• Modifikasi protein (glikosilasi atau pengikatan) di sisternae

• Transport melalui berbagai tahap fisi dan fusi• Tumpukan yg paling jauh melepas vesikel → bergerak ke

membran plasma • Masing2 kompartemen mengandung enzim yg unik →

menunjukkan gradien protein imatur → matur

Pengaitan Vesikel Transport dimediasi oleh Protein

Fusi Vesikel Transport di Mediasi oleh Protein

Eksositosis Melepas protein sekret

Sekresi bebas dan terregulasi

Semua sel mampu melepas sekret bebas

Sekresi yg teregulasi memrelukan stimulus ekstra sel Contoh:

pelepasan insulin

Endocytosis

Endositosis : sel mengambil cairan, molekul dari sel lain

Pinositosis melibatkan ingesti cairan, molekul, dan partikel2 kecil

Fagositosis : melibatkan ingesti partikel besar dan mikroorganisme

Material yg diingesti dibawa ke lisosom

Fagositosis

Sel sel yg punya kekhususan memfagosit (cth: makrofag) dapat mencerna mikroorganisme yg menyerang

Lisosom

•Lisosom mengandung enzim hidrolisis yg mencerna materi intra dan ekstra sel •Enzim2nya paling aktif dalam kondisi asam • membran mengalami resirkulasi

Jalur Lisosom

Questions to Think About

How does compartmentalization contribute to protein sorting?

What are some consequences of misprocessing? What roles do proteins play in secretion?

Signals? Vesicle traffic?

How do membrane lipids recycle? (hint: endocytosis)