![Page 1: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/1.jpg)
Šūnu komunikācijas būtība Signāla pārneses pamatelementu dzīves cikla īpatnības
Dr. biol. Vita Rovīte [email protected]
![Page 2: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/2.jpg)
Lekcijas saturs • Šūnu komunikācija • Signāla pārnese • Proteīnu sotrēšana un translokācija membrānā • Ogļhidrātu piesaiste šūnas membrānai
![Page 3: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/3.jpg)
Šūnu komunikācija
Signāla pārnese
![Page 4: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/4.jpg)
Kādēļ šūnām vajag komunicēt?
Atšķirības?
![Page 5: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/5.jpg)
• 50% no H.sapiens gēniem homologi, jau bija sastopami kopējā tārpu, kukaiņu un cilvēku priekštecī pirms 600 miljoniem gadu • Salīdzinot ar raugiem daudzšūnu organismos daudz lielākā skaitā ir sastopami proteīni, kas nodrošina gēnu regulāciju un šūnu mijiedarbību
Daudzšūnu organismu evolūcija
![Page 6: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/6.jpg)
Komunikācijas pamatelementi
Ārpusšūnas signāls maina šūnas fizioloģisko stāvokli
Signāls
Receptors
Signāla pārnese
Atbilde
![Page 7: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/7.jpg)
Signālmolekulas
Proteīni, peptīdi, aminoskābes, nukleotīdi, steroīdi, retinoīdi, taukskābes un to atvasinājumi, neorganiski savienojumi, izšķīdušas gāzes, fotoni
NO
![Page 8: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/8.jpg)
Ārpusšūnas signāla (liganda) piesaiste • Pie šūnas virsmas receptora (hidrofīlas signālmolekulas) • Pie iekššūnas receptora (hidrofobas signālmolekulas)
![Page 9: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/9.jpg)
Šūnu savstarpējā komunikācija
Signāla pārnese:
• Sinaptiskā
• Parakrīnā
• Kontaktatkarīgā
• Endokrīnā
![Page 10: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/10.jpg)
Šūnu savstarpējā komunikācija
![Page 11: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/11.jpg)
Šūnu tiešais kontakts
1. Gap-junction
2. Šūnas-šūnas signāla pārnese (Notch)
3. Šūnas-ārpusšūnu matriksa signāla pārnese (Integrīni)
![Page 12: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/12.jpg)
Šauri kanāli, kas savieno noteikta veida šūnas un veicina neorganisku jonu un mazu ūdenī šķīstošu molekulu transportu (Ca2+, cAMP)
Gap-junction
![Page 13: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/13.jpg)
Gap-junction uzbūve
Koneksīna monomēri veido koneksona kompleksu
Gap-junction var nodrošināt: • Tiešu elektrisko kontaktu starp šūnām • Mazmolekulāru sekondāro mesendžeru pārnesi • Molekulu, kas mazākas par 485 Da pārnesi (bezmugurkaulniekos 1100Da) • Pārvadāmā signāla nenokļūšanu ārpusšūnas telpā
![Page 14: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/14.jpg)
Gap-junction nodrošina sirds muskuļaudu funkcionalitāti
Gap-junction veido savienojumus starp sirds muskuļaudu šūnām nodrošinot Na+, K+ un Ca2+ jonu apmaiņu
Gap-junction nodrošina vienotu sirds kontrakciju ritmu atvieglojot depolarizācijas un repolarizācijas procesus
![Page 15: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/15.jpg)
Sinaptiskā komunikācija
Specifiskumu nodrošina kontakts starp nervu šūnām un mērķšūnām Tiešais kontakts ar neirotransmiteru nodrošina mērķšūnas fizoloģiskā stāvokļa maiņu Ātri!!!
![Page 16: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/16.jpg)
Endokrīnā komunikācija
Endokrīno šūnu sekretētie hormoni nokļūst asinsritē Hormonu signālus uztver tikai tās mērķšūnas, kurām ir attiecīgie receptori hormona signālu uztveršanai Lēni!!!
![Page 17: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/17.jpg)
Pie kā var novest hormonu disbalanss
Labdabīgs hipofīzes audzējs – adenoma Var novest pie nekotrolētas hormonu produkcijas
Augšanas h. => gigantisms, endokrīnas, kardiovaskulāras saslimšanas Prolaktīns => piena sekrēcija, reproduktīvo funkciju traucējumi Adrenokortikotropais h. => endokrīnas, kardiovaskulāras saslimšanas, psihiski traucējumi u.c. 2,72m
![Page 18: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/18.jpg)
Šūnas uzvedības maiņa ārpusšūnas signāla ietekmē
Tiek mainīta proteīnu funkcionalitāte
Tiek mainīta gēnu ekspresija
![Page 19: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/19.jpg)
Dzīvnieku šūnu atkarība no ārējiem signāliem
![Page 20: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/20.jpg)
Atkarībā no mērķaudu specifikas atbildes reakcija uz vienu signālu var būt atšķirīga
![Page 21: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/21.jpg)
Signāla uztvere un pārnese
Ārpusšūnas signāls maina šūnas fizioloģisko stāvokli
![Page 22: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/22.jpg)
Lai šūnu komunikācija būtu sekmīga:
• Signālam jābūt specifiskam
• Nepieciešams signālu amplificēt
• Signāla pārnesei jābūt modulārai
• Signāla uztverei jāspēj adaptēties/desensitizēties
• Signāliem jābūt savstarpēji integrējamiem
![Page 23: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/23.jpg)
• Signālmolekula (ligands) specifiski piesaistās pie mērķreceptora • Citas signālmolekulas šajā vietā nevar piesaistīties • Afinitāte – raksturo liganda spēju saistīties pie mērķproteīna
Signāla specifiskums
![Page 24: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/24.jpg)
Signāla amplifikācija
Enzīmu kaskāžu aktivācija noved pie signāla amplifikācijas pieauguma ģeometriskā progresijā
![Page 25: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/25.jpg)
Signāla pārneses modularitāte
Proteīni ar multivalentu afinitāti veido daudzveidīgus signālkompleksus no savstarpēji maināmām daļām
![Page 26: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/26.jpg)
Signāla desensitizācija/adaptācija
Receptora aktivācija iedarbina atgriezenisko saiti, kas vai nu izslēdz receptoru vai nodrošina tā aizvākšanu no šūnas virsmas
![Page 27: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/27.jpg)
Signāla desensitizācija/adaptācija
Lielākoties signāla desensitizācijas procesam pamatā ir fosforilēšana vai ubikvitinēšana
![Page 28: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/28.jpg)
Signāla desensitizācijas veidi
Aktivācija var veicināt receptora internalizāciju endosomās Receptors tālāk var tikt novirzīts uz degradāciju vai nogādāts atpakaļ šūnas membrānā
![Page 29: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/29.jpg)
Signāla desensitizācijas veidi
Receptora inaktivācija var notikt fosforilējot tā iekššūnas rajonus vai iekššūnas signāla proteīnus Receptora aktivācija var veicināt tā inhibitoro proteīnu produkciju
![Page 30: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/30.jpg)
Signāla desensitizācijas piemērs
Receptora aktivācija izmaina tā iekššūnas konformāciju
Var piesaistīties kināze, kas pievieno fosfāta grupas noteiktiem aminoskābju atlikumiem
Pie fosfāta atlikumiem var piesaistīties proteīns arestīns, kas inaktivē signāla pārnesi
![Page 31: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/31.jpg)
Atgriezeniskā saite
Allostēriska atgriezeniskā saite
Atgriezeniskā saite var būt gan pozitīva, gan negatīva
![Page 32: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/32.jpg)
Signālu integrācija
Diviem signāliem ar pretēju metabolisko efektu regulatorais iznākums (šūnas atbilde uz signālu) veidojas no integrēta abu receptoru signāla
[X] - sekundārā mesendžera X koncentrācija Vm – membrānas potenciāls
![Page 33: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/33.jpg)
Atbilde uz signālu
Graduāls atbildes pieaugums, veidojas, ja signāla ietekmē atbildes reakcija pieaug pakāpeniski Slēdža princips – pie noteiktas signālmolekulas koncentrācijas veidojas maksimāla atbildes reakcija
![Page 34: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/34.jpg)
Atbilde uz signālu
Efektorās molekulas koncentrācija var ietekmēt atbildes reakcijas raksturu
![Page 35: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/35.jpg)
Proteīnkināzes A aktivācijai nepieciešamas četras cAMP molekulas
Slēdža principa realziācija
![Page 36: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/36.jpg)
Atbilde uz signālu
Šūnu populācijas pētījumos
Graduāla vai slēdža principa atbildes reakcija
![Page 37: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/37.jpg)
Signāla pārneses efektivitāte telpā un laikā
Signālkompleksi ir proteīni, kas palīdz veidot telpā un laikā efektīvāku signāla pārnesi Lipīdspecifiskie membrānu mikrodomēni (lipid rafts) specifiski rajoni šūnas membrānā, kur koncentrējas vairāki membrānas proteīni
Lai visi signālceļā iesaistītie elementi satiktos nepieciešams tos koordinēt
![Page 38: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/38.jpg)
Signālkomplekss var saistīt efektoros proteīnus. Receptoram aktivējoties sākas signālkaskāde, kas noved pie funkcionālām izmaiņām šūnā
Signālkompleksu darbība
![Page 39: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/39.jpg)
Signālkompleksu darbība
Pēc receptora aktivācijas var tikt saistīti efektorie proteīni un uzsākta signālkaskāde, kas noved pie funkcionālām izmaiņām šūnā
![Page 40: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/40.jpg)
Receptora aktivācija var novest pie specifiskas fosfolipīdu fosforilācijas, kas pēc tam kalpo efektoro enzīmu piesaistei
Signālkompleksu darbība
![Page 41: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/41.jpg)
Adaptorie proteīni var veidot kompleksu kompleksus 1. Insulīnam piesaistoties pie receptora, noteikti tā iekššūnas rajoni tiek fosforilēti
Signālkompleksu darbība
2. Iekššūnas telpā tas piesaista IRS1 proteīna PTB domēnu
3. PH domēns saistās ar inositolfosfāta atlikumiem un fiksē šo proteīnu iekšējā membrānas daļā
4. Tas veicina pārējo signālkompleksa sastāvdaļu piesaisti un turpmāku signālkaskādes aktivāciju
![Page 42: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/42.jpg)
Signālkompleksus veidojošo proteīnu uzbūve
![Page 43: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/43.jpg)
Signālkompleksu veidojošo proteīnu: • Aktivā konformācija nodrošina substrāta fosforilāciju
• Neaktīvā konformācija veidojas autoinhibīcijas rezultātā (proteīna rajoni
mijiedarbojoties veido neaktīvo konformāciju)
![Page 44: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/44.jpg)
Signālkompleksu veidojošo proteīnu pētniecība Noteiktus rajonus proteīnā aizvietojot (mutaģenizējot) iespējams pētīt šo proteīnu reģionu funkcijas
![Page 45: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/45.jpg)
Lipīdspecifiskie membrānu mikrodomēni (lipid rafts)
Īpaši bagāti ar • Piesātinātām taukskābēm piesaistītiem proteīniem • GPI-saistītiem proteīniem
Signāla pārneses procesā lipid rafts nodrošina: • Signālceļā iesaistīto proteīnu kontakta nodrošināšanu • Aizsargā no proteināžu un fosfotāžu iedarbības
![Page 46: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/46.jpg)
Signāla uztvere un pārnese
![Page 47: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/47.jpg)
Proteīnu sotrēšana un translokācija membrānā
![Page 48: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/48.jpg)
Proteīnu sintēze
Proteīnu funkcijas: Šūnas citoplazmas proteīni Šūnas membrānas proteīni
Kādēļ ir nepieciešama proteīnu sortēšana?
![Page 49: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/49.jpg)
Membrānas proteīnu sortēšana šūnā • 15-60 aminoskābju atlikumus garas signālsekvences nodrošina proteīnu sortēšanu šūnā Signālsekvences pēc sotēšanas: 1) Signālpeptidāzes var tās nošķelt un gala proteīnā signālsekvence
nesaglabājas 2) Tās saglabājas proteīnā
![Page 50: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/50.jpg)
Membrānas proteīnu sintēze endoplazmatiskajā tīklā
Zīdītāju šūnas lielākoties proteīnu imports endoplazmatiskajā tīklā sākas vēl pirms pilnīgas polipeptīdu ķēdes sintēzes pabeigšanas – ko-translācija (co-translation) Proteīnu imports šūnas mitohondrijos, hlorplastos, kodolā un peroksisomās ir post-translācijas process
![Page 51: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/51.jpg)
Proteīnu translokācija membrānā
![Page 52: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/52.jpg)
Signālsekvenci atpazīstošā daļina (signal-recognition particle) nodrošina proteīnu sintezējošās ribosomas piesaisti EPT
![Page 53: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/53.jpg)
Signālsekvenci atpazīstošā daļina (signal-recognition particle) nodrošina proteīnu sintezējošās ribosomas piesaisti EPT
![Page 54: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/54.jpg)
Polipeptīda ķēdes translokāciju nodrošina – Sec61 proteīna komplekss
![Page 55: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/55.jpg)
Ūdenī šķīstošu proteīnu translokācija, šķērsojot šūnas membrānu
![Page 56: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/56.jpg)
Transmembrānas proteīna translokācija
![Page 57: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/57.jpg)
START un STOP translokācijas sekvences
![Page 58: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/58.jpg)
Transmembrānas proteīna translokācija
![Page 59: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/59.jpg)
Kuram proteīnam signālsekvences saglabājas un kuram tiek nošķelta?
Proteīnu kināze Adenilil ciklāze
![Page 60: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/60.jpg)
Ogļhidrātu piesaiste šūnas membrānai
![Page 61: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/61.jpg)
Šūnas virsmas oligosaharīdu pārklājums nodrošina daudzus būtiskus šūnas fizioloģijas aspektus
![Page 62: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/62.jpg)
Lielākā daļa proteīnu (gan ūdenī šķīstošie, gan membrānas proteīni), kas tiek sintezēti graudainajā EPT tiek glikozilēti Citosolā sintezētie proteīni reti tiek glikozilēti un to cukura atlikumu modifikācijas ir “vienkāršākas”
Proteīnu glikozilācija
90% no visiem glikozilētajiem proteīniem
![Page 63: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/63.jpg)
Proteīnu glikozilācija
Ar aspargīnu-saistītie (N-linked) prekursorie oligosaharīdi tiek pievienoti proteīniem lielākoties graudainajā EPT Glikolizēti tiek tikai aspargīni, kas ir Asn-X-Ser vai Asn-X-Thr (X –jebkura ask. izņemot Pro) Šādu ask. sekvenču funkcionālo specifiskumu nosaka evolūcijas selektīvais spiediens
![Page 64: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/64.jpg)
Proteīnu glikozilācija grEPT
• Oligosahariltransferāze – nodrošina oligosaharīdu prekursora piesaisti proteīnam • Dolihols – saita prekursoro oligosaharīdu
![Page 65: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/65.jpg)
Oligosaharīdu atlikumu “processings”
![Page 66: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/66.jpg)
Oligosaharīdu atlikumu “processings”
Glikozidāzes un glikosiltransferāzes ir enzīmi, kas nodrošina oligosaharīdu procesingu
![Page 67: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/67.jpg)
GPI membrānas proteīni
Glikozilfofatidilinositol-saistītie membrānas proteīni veidojas EPT
![Page 68: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/68.jpg)
Šūnu membrānas klāj oligosaharīdi
• Glikoproteīni un glikolipīdi - kovalenti saistīti ar oligosaharīdiem • Proteoglikāni – kovalenti saistīti ar polisaharīdiem
Glikozilētie membrānu proteīni nodrošina šūnu virsmas pārklājumu ar oligosaharīdu atlikumiem
![Page 69: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/69.jpg)
Membrānas proteīnu transports uz šūnas virsmu
![Page 70: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/70.jpg)
Membrānas proteīnu transports uz šūnas virsmu
ENDOPLAZMATISKAIS TĪKLS
GOLDŽI
ĀRPUSŠŪNAS TELPA
AGRĪNA ENDOSOMA
SEKRETORĀ VEZIKULA
LIZOSOMA
VĒLĪNA ENDOSOMA
![Page 71: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/71.jpg)
Proteīniem pārklāto vezikulu aprite
• Ar klatrīnu pārklātās vezikulas nodrošina transportu no šūnas virsmas uz Goldži • Ar COPI pārklātās vezikulas atdalās no Goldži un var virzīties gan uz EP, gan plazmatisko membrānu • Ar COPII pārklātās vezikulas virzās no EP uz Goldži
![Page 72: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/72.jpg)
Klatrīns
• Klatrīna monomēru veido trīs smagās ķēdes un trīs vieglās ķēdes atzari • Savijoties kopā šie atzari veido organizētu režģi
![Page 73: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/73.jpg)
• Transportmolekulu receptori – specifiski saista transportmolekulas • Adaptīni – saista specifiskus transportmolekulu receptorus ar klatrīnu • Diamīni – veido gredzenveida struktūru ap vezikulas pamatni un veicina atdalīšanos
![Page 74: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/74.jpg)
COPII pārklātās vezikulas
• Vezikulas apvalku veidojošā GTPāze Sar1 nodrošina membrānas proteīnu saistību ar COPII proteīnu subvienībām • Saistītā GTP hidrolīze nodrošina vezikulas “demontāžu”
![Page 75: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/75.jpg)
Vezikulārā transporta koordinēšana
Rab proteīni specifiski lokalizēti iekššūnas struktūru membrānās
Proteīns Organella
Rab1 Endoplazmatiskais tīkls un Goldži komplekss
Rab2 cis Goldži tīkls
Rab3A Sinaptiskās vezikulas, sekretorās granulas
Rab4/Rab11 Pārstrādāšanai domātās endosomas
Rab5A Plazmatiskā membrāna, ar klatrīnu pārklātās vezikulas, agrīnās endosomas
Rab5C Agrīnās endosomas
Rab6 Mediālais un trans Goldži tīkls
Rab7 Vēlīnās endosomas
Rab8 Agrīnās endosomas
Rab9 Vēlīnās endosomas, trans Goldži tīkls
![Page 76: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/76.jpg)
SNARE struktūras
• Katram vezikulas vSNARE ir atbilstošais mērķstruktūras tSNARE • vezikulas ar dažādiem vSNARE specifiski transportē dažādas transportmolekulas • tSNARE izvietojums nosaka vezikulas galmērķi
![Page 77: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/77.jpg)
• Rab proteīni koordinē, uz kurieni vezikula tiks nogādāta • SNARE struktūras nodrošina gan koordinēšanu, gan lipīdu slāņu saplūšanu
![Page 78: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/78.jpg)
Šūnu komunikācijas un signāla pārneses veidi
• Ar G proteīnu saistītie receptori
• Enzīmsaistītie receptori
• Receptoru guanililciklāzes
• Ligandu atkarīgie jonu kanāli
• Adhēzijas receptori
• Nukleārie receptori
Signāla uztveršana
Signāla pārnese
Izmaiņas šūnas funkcionalitātē
![Page 79: Šūnu komunikācijas būtība - LUpriede.bf.lu.lv › grozs › MolekularasBiologijas › Biokimija › Biokimija_II... · peroksisomās ir post-translācijas process . Proteīnu](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022060503/5f1ce5113be2af09353b18f7/html5/thumbnails/79.jpg)
Nākamajā lekcijā
•Ar G proteīnu saistītie receptori • Enzīmsaistītie receptori