Yrd. Doç. Dr. İzzet YELKOVAN Protein Yönlendirme C. Ü. Tıp Fakültesi Tıbbi Biyoloji AD. 2006

Hücre İçi Kompartmanlar 1- Organeller Mitokondri Lizozom ER Golgi peroksizom 2- Sitozolik K. Akışkan bölgeler Katı ve sıvı böl. vb 3- Çekirdek Por sistemi 4- Özelleşmiş bölgeler Mikroviluslar Dendrit Akzon Pseudopod Mikrospike Hücre korteksi vb

Hücre İçi Kompartmanlar 5- Membran modifikasyon bölgeleri Sıkı bağlantı bölgeleri Geçit bölgeleri Kemer desmozom Düğme desmozom Hemidesmozom Sil Kamçı Hücre ekstrasellular adezyon bölgeleri

Hücre içi bilgi ve madde akış yönü Sitozol Çekirdek Kloroplast Mitokondri Plastidler Hücre içi bilgi ve madde akış yönü Endoplazmik retikulum Golgi Bir başka açıdan değerlendirme Geç endozom Salgı vezikülleri Lizozom Erken endozom Hücre yüzeyi key Geçit ile transport Transmembran transport Vezikuler transport

Veziküler Trafik Endositoz: hücre zarından hücre içine Fagositoz Pinositoz Ekzositoz: hücre içinden hücre zarına Golgiden gelen Lizozomdan gelen ER’den gelen Salgı vezikülleri

Veziküler Trafik ER’den golgiye Golgiden -ER’ye -lizozoma -hücre zarına -çekirdek zarına Lizozomdan golgiye Endozomdan lizozoma Golgiden golgiye

Veziküler Trafik Donor kompartmandan tomurcuklanma üç yöntem ile geçekleştirilir (örücü ve örtücü proteinler). Klatrin COP I (coated protein I kaplı) COP II (coated protein II kaplı)

Veziküler Trafik Klatrin

Protein Konuşlandırma

Protein Konuşlandırma Hücre içinde protein konuşlandırmada üç yöntem kullanılır: 1- Ko-translasyonal - translokasyon yani protein sentezinin, proteinin görev yerinde yapılması 2- Post-translasyonal – translakasyon yani sentez sonrası proteinin görev yerine taşınması 3- Vesikular – transport Proteinin bir vezikül aracılığıyla görev yerine taşınması Membran üzerine bağlı Vezikül lümeninde

Protein Konuşlandırma 1- Ko-translasyonel translokasyon 2- Post-translasyonel translokasyon

1- Ko-translasyonal translokasyon Type I: Koparılıp atılan bir sinyal dizi taşırlar Çoğunlukla C terminal ucu sitoplazmada, N terminal ucu ER lümenindedir Type II: C terminali lümende olanlar Type III: N terminali lümende olanlar Type IV: Çok geçişli membrane proteinleri GPI (glycosylphosphatidylinositol):

1- Ko-translasyonal translokasyon Type I:

1- Ko-translasyonal translokasyon Type IV:

1- Ko-translasyonal translokasyon GPI (glikozilfosfatidilinositol) Farnelizasyon Miristoilasyon

ER membranını hedefleme

Sinyal Tanıma Partikülü (SRP) Protein ER’a getirilir Protein üzerindeki sinyal diziye bağlanır ER’daki SRP reseptörüne bağlanır RNA-protein kompleksi oluşur

Translokon TRAM Sec61 Sec61 Sec61 Sucul kanal

2- Post-translasyonal translokasyon Sitoplazmik Protein Sentezi Hücrede Serbest Protein Sentezi

2- Post-translasyonal translokasyon Sitoplazmik protein sentezi

2- Post-translasyonal translokasyon Sitoplazmik Protein Sentezi Hücrede Serbest Protein Sentezi ER’a giriş ER lümeninde alıkonma Golgi’de alıkonma Mitokondriye giriş Çekirdeğe giriş Peroksizoma giriş vb

2- Post-translasyonal translokasyon Bir proteinin nereye ait olduğu üzerinde yazılıdır ER’a girişi için sinyal dizi H3N-met-met-ser-phe-val-ser-leu-leu-leu-val-gly-ile-leu-phe-trp-ala-thr-glu-ala-glu-gln-leu-thr-lys-cys-glu-val-phe-gln ER lümeninde alıkonması için sinyal dizi Lys-asp-glu-leu-COO- Golgi’de alıkonma

2- Post-translasyonal translokasyon Bir proteinin nereye ait olduğu üzerinde yazılıdır Mitokondriye girişi için sinyal dizi H3N-met-leu-ser-leu-arg-gln-ser-ile-arg-phe-phe-lys-pro-ala-thr-arg-thr-leu-cys-ser-ser-arg-tyr-leu-leu Çekirdeğe girişi için sinyal dizi ---pro-pro-lys-lys-lys-arg-lys-val---- Peroksizoma girişi için sinyal dizi ---ser-lys-leu---

Örnek Mitokondrilere Protein Girişi (import) Hedef Organelde 4 Farklı Yerleşim Şekli Vardır Mitokondrial matrix Intermembrane boşluk Inner membran Outer membran

Protein yönlendirme mitokondrial import post-translational transporttur ATP ve/veya proton gradienti gibi enerji gerektirir sinyal dizisi uzundur ve zayıf korunan dizilerdendir

Mitokondriyal Import ve Şaperoninler elektrokimyasal gradient

Mitokondriye protein girişi

Sinyal peptidaz sinyal diziyi keser

Mitokondriyal Şaperoninler

3- Vesikular – transport Proteinler farklı 3 tip örtülü vezikül ile taşınırlar Vesikül tipi Örtücü proteinler GTPaz Yön COPII Sec23/24 & sec13/31komplexler, Sec16 Sar1 ER’den cis-Golgi’ye COPI 7 farklı subunitten oluşan Koatomerler ARF cis-Golgi’den ER’a kadar Retrograde transport klatrin ve adaptor proteinler klatrin & AP1 komplexler trans-Golgi’den endozomlara

3- Vesikular – transport These aren’t the only type of coats, but they account for the great majority.

3- Vesikular – transport

3- Vesikular – transport

Vezikular sistem