هدف گیری به لیزوزوم (2)
هدف گیری به لیزوزوم عمدتا غیر مستقیم و با واسطه اندوزوم انجام می شود.
در مطلب قبل دانستید که نشان هدف گیری این پروتئین ها به لیزوزوم یک توالی پپتیدی پیوسته مانند توالی نشان برای ورود به شبکه آندوپلاسمی نمی باشد، حال پروتئین سیتوزولی را بررسی می کنیم.
سنتز آنزیم های لیزوزومی
سنتز آنزیم های لیزوزومی با دخالت ریبوزوم های متصل به شبکه آندوپلاسمی و فرضیه پپتید نشانه است. گلیکوزیلاسیون این آنزیم ها ضمن سنتز آنها در فضاهای شبکه آندوپلاسمی دانه‌دار انجام می‌شود و پردازش آنها نهایتا پس از انتقال به دستگاه گلژی صورت می‌گیرد. آنزیم های لیزوزومی دارای مانوز 66 - فسفات است که به عنوان نوعی نشانه برای انتقال آنها از شبکه آندوپلاسمی به دیکتیوزوم ها و سپس به لیزوزوم‌های اولیه است. مانوز 66-فسفات نشانگر یا علامت پروتئین های لیزوزومی است.
پروتئین های لیزوزومی ابتدا در شبکه آندوپلاسمی زبر N- گلیکوزیله می شوند. این پروتئین ها با ورود به CGN به دلیل وجود تکه های نشان خود توسط آنزیم های گلژی شناسایی می شوند و تحت پردازش قرار می گیرند. طی این پردازش، الیگوساکاریدهای متصل به انها طوری تغییر می کنند که در انتهایشان دارای مانوز 6- فسفات به جای مانوزی که در گلیکو پروتئین های دیگر موجود است شوند. اکنون این ریشه قندی مانوز 6- فسفات (M6P) به عنوان یک نشان مرتب سازی برای این پروتئین ها و هدایت آنها به اندوزوم عمل می کند، در TGN پروتئین هایی تراغشایی به نام گیرنده M6P آنها را شناسایی و وارد وزیکول های مناسب می کنند. (شکل1)
شکل1: هدف گیری پروتئین های محلول لیزوزومی. (پردازش و شناسایی پروتئین های لیزوزمی که تا پیش از رسیدن به لیزوزوم به صورت پیش ساز، غیر فعال نگه داشته می شوند در دستگاه گلژی انجام می شود. گیرنده M6P در شبکه گلژی دور به این پروتئین ها متصل می شود و آنها را به وزیکول مناسب هدایت می کند. افزودن نشان M6P در دو قدم (در کیسه های متفاوتی از گلژی) انجام می شود. در قدم اول، N- استیل گلوکزآمین- فسفات (P-GlcNAc) به الیگوسارید متصل به N در پروتئین افزوده می شود. در قدم دوم، GlcNAC جدا می شود و نشان M6P بروز می یابد.
انتقال وزیکول بین TGN و اندوزوم به واسطه وزیکول های کلاترینی (دارای روکش کلاترین) صورت می گیرد. جوانه زدن این وزیکول ها از جهاتی مشابه با جوانه زدن وزیکول های COPII رابط بین شبکه آندوپلاسمی و CGN) است، ولی پروتئین های دخیل در آن متفاوت می باشند.
ابتدا یک G پروتئین مونومری به نام ARF (معادل با Sar1) با فعالیت پروتئین های GEF ویژه در غشای گلژی، GDP خود را با GTP تعویض می کند، تغییر صورت بندی می دهد و با لنگری لیپیدی برخلاف Sar1 در غشای گلژی قرار می گیرد و فعال می شود.
ARF فعال باعث می شود کمپلکس پروتئینی سیتوزولی موسوم به پروتئین وفق دهنده 1 (AP-1) به بخش سیتوزولی گیرنده M6P متصل شود. (شکل 2)
شکل2: قطع ارتباط وزیکول کلاترینی با غشای مبدا. (جوانه زنی وزیکول های پوشیده با کلاترین و کمپلکس های AP با عمل داینامین کامل می شود. این پروتئین در گردن وزیکول پلیمریزه می شود و ساختاری فنر مانند ایجاد می کند.
AP-1 مولکول های کلاترین را فراخوانی می کند. کلاترین و AP-1 با همکاری یکدیگر باعث تغییر شکل و برآمدگی در غشا و در نتیجه جوانه زدن وزیکول می شوند. معادل پروتئین وفق دهنده در وزیکول های COPI و COPII اجزایی از خود روکش هستند. پروتئین وفق دهنده (و اجزای معادل در سایر وزیکول ها) علاوه بر اتصال به پروتئین های غشایی، با فسفولیپیدهای غشا نیز برهمکنش می دهند.
پروتئینی به نام داینامین باعث قطع ارتباط (بریده شدن) وزیکول های کلاترینی از غشای مبدا می شود و جوانه زدن را کامل می کند. داینامین روی گردن وزیکول در حال جوانه زدن پلیمریزه می شود و با هیدرولیز GTP و فراخوانی پروتئین های دیگر باعث باریک تر شدن آن می شود تا در نهایت وزیکول از غشای مبدا جدا شود. پروتئین های معادل داینامین برای وزیکول های COPI و COPII به خوبی شناخته شده نیستند. (شکل3)
ادامه دارد ...
منبع: http://daneshnameh.roshd.ir
مرکز یادگیری سایت تبیان، مرجان سلیمانیان
