Soru

Zorluk: OrtaGolgi Aygıtı ve Veziküler Trafik

Hücre biyolojisi laboratuvarında izole edilen bir fibroblast kültüründe, ekstrasellüler matrikse gönderilmesi hedeflenen bir glikoproteinin sentez ve modifikasyon aşamaları incelenmektedir. Yapılan biyokimyasal analizlerde, söz konusu proteinin N-bağlı oligosakkaritlerine mannoz eklenmesi ve bu mannozların fosforillenmesi işlemlerinin başarıyla tamamlandığı, ancak polipeptid zincirindeki tirozin kalıntılarına sülfat eklenmesi (sülfasyon) işleminin gerçekleşmediği ve proteinin hücre içinde biriktiği belirlenmiştir.

Buna göre, bu hücredeki veziküler trafik blokajının veya metabolik aksaklığın en olası düzeyi aşağıdakilerden hangisidir?

  1. Medial-Golgi sarnıçları ile Trans-Golgi Ağı (TGN) arasındaki anterograd transportCevap
  2. B
    Granüllü Endoplazmik Retikulum (GER) ile sis-Golgi ağı (CGN) arasındaki COP-II aracılı taşıma
  3. C
    Sis-Golgi ağındaki (CGN) N-asetilglukozamin fosfotransferaz aktivitesi
  4. D
    Trans-Golgi ağından (TGN) plazma zarına yönlenen konstitütif vezikül oluşumu
  5. E
    Sis-Golgi ağından Endoplazmik Retikuluma (ER) COP-I aracılı retrograd geri dönüş

Cevap

Blokajın, Medial-Golgi sarnıçları ile Trans-Golgi Ağı (TGN) arasındaki anterograd transport aşamasında olduğu anlaşılmaktadır.
Golgi aygıtı fonksiyonel olarak polarize bir organeldir. ER'den gelen proteinler sırasıyla Sis (Cis) Golgi Ağı, Medial Sarnıçlar ve Trans Golgi Ağı (TGN) yönünde ilerler. Her kompartman spesifik enzimler barındırır: Sis-Golgi'de lizozomal enzimlerin mannoz-6-fosfat ile etiketlenmesi (fosforilasyon) gerçekleşir. Trans-Golgi Ağı'nda (TGN) ise proteinlerin tirozin kalıntılarına sülfat eklenmesi (sülfasyon) ve siyalik asit eklenmesi gibi son modifikasyonlar yapılır. Soruda mannoz fosforilasyonunun olduğu (protein Sis-Golgi'yi geçmiş), ancak sülfasyonun olmadığı (protein TGN fonksiyonuna maruz kalmamış) belirtilmiştir. Bu durum, blokajın Medial sarnıçlar ile TGN arasında veya TGN girişinde olduğunu gösterir.

Adım Adım Çözüm

1
Golgi aygıtının kompartmanlarını ve özgül biyokimyasal işlemlerini hatırla.
Sis-Golgi (Cis): Mannoz fosforilasyonu; Medial-Golgi: Glikozilasyon modifikasyonları; Trans-Golgi (TGN): Sülfasyon ve paketleme.
Sorudaki bulguları organel bölgeleriyle eşleştirmek için gereklidir.
2
Verilen bulguları analiz et.
Protein mannoz fosforilasyonunu (Sis-Golgi işlemi) tamamlamış, ancak sülfasyonu (Trans-Golgi işlemi) tamamlayamamıştır.
Proteinin hangi aşamadan geçtiğini ve nerede takıldığını belirlemek için.
3
Blokaj noktasını belirle.
Protein Sis'ten geçmiş ancak Trans'taki işlemi görememiştir. Sorun Medial ile Trans arasındaki geçişte veya TGN girişindedir.
Sıralı işlem hattında hatanın yerini lokalize etmek için.

Anahtar Kavram

Golgi Aygıtı Polaritesi ve Kompartman Özgüllüğü

İpuçları

1
Golgi aygıtındaki işleme sırası ER'ye yakın olan yüzden (Cis) hücre zarına yakın olan yüze (Trans) doğrudur.
2
Mannoz fosforilasyonu işlemin en başında (Cis), sülfasyon ise en sonunda (Trans) gerçekleşir.

Daha Fazla Pratik

Golgi aygıtında I-hücre hastalığına (mukolipidoz II) neden olan spesifik enzim eksikliği nedir?
Tahmini Süre:1m 30s
Bu soruyu puanla