Examkin

Soru

Zorluk: OrtaHücre Organelleri ve Fonksiyonları

Granüllü endoplazmik retikulum (GER) lümeninde protein katlanmasını düzenleyen şaperon proteinlerin (örneğin BiP), C-terminal uçlarında KDEL (Lizin-Aspartat-Glutamat-Lösin) adı verilen özel bir sinyal dizisi bulunur. Bir araştırmacı, bu proteinin gen dizisinden sadece KDEL sinyalini kodlayan bölgeyi silmiş, ancak proteinin ER'ye girişini sağlayan N-terminaldeki sinyal peptid dizisini korumuştur.

Buna göre, sentezlenen bu mutant proteinin hücredeki nihai akıbeti veya yerleşimi aşağıdakilerden hangisidir?

  1. Hücre dışına salgılanır (Sekresyon)Cevap
  2. B
    Sitozolde serbest kalır
  3. C
    Lizozom lümenine yönlendirilir
  4. D
    Golgi kompleksinde birikir
  5. E
    Peroksizoma taşınır

Cevap

Hücre dışına salgılanır (Sekresyon)
Proteinlerin hücre içindeki adreslerine teslimi spesifik sinyal dizileri ile gerçekleşir. ER lümeninde işlev gören proteinler (BiP gibi) normalde C-terminallerinde KDEL dizisi taşırlar. Bu proteinler ER'den veziküllerle Golgi'ye kaçsalar bile, Golgi membranındaki KDEL reseptörleri tarafından tanınır ve COPI kaplı veziküllerle ER'ye geri taşınırlar. KDEL dizisi silindiğinde bu 'geri çağırma' mekanizması çalışmaz. ER lümenine giren ve başka bir yönlendirme sinyali (örneğin lizozomlar için mannoz-6-fosfat) taşımayan proteinler için varsayılan (default) yol, hücre dışına salgılanmaktır (konstitütif sekresyon). Dolayısıyla bu mutant protein hücre dışına atılır.

Adım Adım Çözüm

1
Proteinin sentez yerini belirle
N-terminal sinyal peptidi korunduğu için protein, granüllü endoplazmik retikulum (GER) üzerindeki ribozomlarda sentezlenir ve ER lümenine girer.
Protein hedeflemesinde ilk adım ER'ye giriş sinyalinin varlığıdır.
2
ER'de kalış mekanizmasını analiz et
Normalde KDEL sinyali, ER'den Golgi'ye kaçan proteinlerin KDEL reseptörleri tarafından yakalanıp geri getirilmesini (retrograd taşıma) sağlar.
KDEL, ER'de ikamet etmesi gereken proteinlerin 'geri çağırma' (retrieval) sinyalidir.
3
Sinyal yokluğunun sonucunu değerlendir
KDEL sinyali silindiğinde, protein Golgi'ye geçer ancak geri getirilemez. Herhangi bir başka yönlendirme sinyali (örn. lizozom için M6P) olmadığı için 'varsayılan yol' (constitutive secretory pathway) devreye girer.
Sekresyon yolağında (ER -> Golgi -> Hücre Dışı), ek bir sinyal taşımayan proteinlerin doğal varış noktası hücre dışıdır.

Anahtar Kavram

Hücre İçi Protein Trafiği ve Sinyal Dizileri

İpuçları

1
Proteinin ER'ye giriş sinyali (N-terminal) duruyor, yani protein hücre içine (sitozole) değil, bir organelin içine giriyor.
2
KDEL dizisi, ER'den kaçan proteinlerin 'geri getirilmesini' sağlar. Bu sinyal yoksa, protein girdiği yolda (sekretuvar yolak) ilerlemeye devam eder.
3
ER ve Golgi sistemine giren bir proteinin üzerinde 'burada kal' veya 'şuraya git' sinyali yoksa, sistemin varsayılan (default) hedefi hücre dışıdır.

Daha Fazla Pratik

Benzer bir mantıkla, lizozomal enzimlerdeki mannoz-6-fosfat işaretlemesi bozulduğunda (I-hücre hastalığı) enzimlerin nereye gittiğini soran sorular çözülebilir.
Tahmini Süre:1m 30s
Bu soruyu puanla

Konular

Hücre Organelleri ve Fonksiyonları

Bu konudan daha fazla soru