پروتئین ها در مسیر ترشحی (2)

جریان توده ای و انتقال وابسته به نشان دو روش حرکت پروتئین ها در مسیر ترشحی است.

در مطلب قبل با کمپلکس پروتئین روکش 2 (COPII) آشنا شدید، حال توضیحات بیشتری در این باره و انتقال پروتئین ها از طریق ورزیکول برای درک بهتر مطرح خواهیم کرد.

تمام سلول های یوکاریونی دارای شبکه آندوپلاسمی (ER) می باشند. ER یک اندامک به هم پیچیده بزرگ می باشد که از لوله ها و کیسه های پهنی تشکیل شده است و غشاء آن با غشاء هسته پیوسته می باشد. غشای ER، جایی است که لیپیدهای سلولی سنتز می شوند، و بیشتر پروتئین های غشایی، از جمله پروتئین های غشای پلاسمایی و غشای لیزوزوم ها، ER،  و گلژی در ER دچار تغییر می شوند. به علاوه، تمام پروتئین های محلول که سرانجام از سلول ترشح می شوند – و نیز پروتئین های لومن ER، گلژی و لیزوزوم- در ابتدا به لومن ER تحویل داده می شوند. چون ER نقش مهمی در ترشح پروتئین دارد، لذا مسیر انتقال پروتئین از طریق ER را به عنوان «مسیر ترشحی» می نامیم.

برای سهولت، ما تمام پروتئین هایی را که در ابتدا به ER هدایت می شوند، پروتئین های ترشحی می نامیم، اما در واقع تمام پروتئین هایی که به ER هدایت می شوند از سلول ترشح نمی شوند. در این بخش، به این بحث می‌پردازیم که چگونه پروتئین ها در ابتدا به عنوان پروتئین های ترشحی شناسایی می شوند، و چگونه این پروتئین ها از عرض غشاء ER عبور می کنند. ابتدا به پروتئین های محلول می پردازیم پروتئین هایی که همه مسیر را از طریق در بخش بعدی، به پروتئین های درون غشایی می پردازیم. آزمایش های Pulse-labeling انجام گرفته با غشاهای ER تخلیص شده نشان دهنده عبور پروتئین های ترشحی از غشاء ER می باشد.

اگر چه تمام سلول ها انواعی از پروتئین ها را ترشح می کنند (نظیر پروتئین های ماتریکیس خارج سلولی)، انواع مشخصی از سلول ها برای ترشح مقادیر زیادی از پروتئین های خاص تخصص یافته اند. برای مثال، سلول های آسینی پانکراس، مقادیر زیادی از چندین آنزیم هضم کننده را سنتز می کنند که به درون مجاری لوله ای ترشح می شوند و به روده تخلیه می شوند. به دلیل اینکه این سلول های ترشحی حاوی مقدار زیادی از اندامک های مربوط به مسیر ترشحی هستند (ER و گلژی)، از آنها بطور گسترده ای برای مطالعه مسیر ترشحی استفاده می شود، از جمله در وقایع اولیه ای که در غشاء ER رخ می دهد.

پس دانستید که کلاترین هم روکش انواعی از وزیکول های مرتبط با اندوزوم ها را تشکیل می دهد. پروتئین های روکش فقط در زمان جوانه زدن وزیکول از غشای مبدا به ان متصل می باشند و سپس جدا می شوند. این پروتئین ها دو نقش اصلی دارند که باعث تغییر شکل غشا و جوانه زدن وزیکول می شوند و با پروتئین های دیگر در وزیکول برهمکنش می دهند.

انتقال پروتئین از طریق وزیکول (انتقال وزیکولی) می تواند به دو صورت رخ دهد که عبارت است از:

جریان توده ای

انتقال وابسته به نشان

در جریان توده ای: پروتئین های محلول در لومن کده مبدا به طور عمومی و بدون کنترل خاصی وارد وزیکول می شوند و در مسیر ترشحی حرکت می کنند، مثلا پروتئین های محلولی که دائما و در مقدار زیاد ترشح می شوند، ممکن است با جریان توده ای به سطح سلول برسند. در حقیقت، ترشح یک راه پیش فرض در مسیر ترشحی است. پروتئین هایی که باید در یک اندامک خاص مستقر باشند (پروتئین های مقیم) نیز ممکن است با جریان توده ای از آن فرار کنند.

در انتقال وابسته به نشان، ورود پروتئین به وزیکول بر اساس نوع آن (نشان های مرتب سازی آن) صورت می گیرد، مثلا بسیاری از پروتئین های محلول گیرنده هایی دارند که به واسطه آنها در وزیکول خاصی قرار می گیرند یا از آن طرد می شوند. پروتئین های مقیم در قسمت های مختلف مسیر ترشحی نیز نشان هایی دارند که به کمک آنها مکان خود را حفظ می کنند.

ادامه دارد ...

منبع: http://nexavare.com

مرکز یادگیری سایت تبیان، مرجان سلیمانیان