Molbio

- Transport durch die Membran (von einem Kompartiment ins nächste)

- Transport von Cytosol zu den Mitochondrien, zum ER, zu den Plastiden und zu den Peroxisomen 

- hydrophobe kleine Moleküle und teilweise auch kleine unpolare Teilchen können dir Membran einfach passieren, entweder passiv (entlang eines Gradienten, ohne Energie) oder aktiv (entgegen eines Gradienten, mit Energie) 

- Große Moleküle (Proteine) können die Membran nicht einfach passieren, diese Moleküle benötigen bestimmte Transporter (Na-K Pumpe) oder spezifische Proteintranslokatoren 

Cytoplasma: die Zelle ausfüllender Bestandteil, alles zwischen Plasmamembran und Nukleus 

Cytosol: löslicher Teil des Cytosplasma, außerhalb des Kerns macht ungefähr die Hälfte des Volumens einer Zelle aus 

V-SNARES auf den Vesikeln - eine Helix 

T-SNARES auf der Zielmembran - drei Helix 

Proteasen: Enzyme die Proteine spalten und somit abbauen 

- Ubiquitin ist ein Polypeptid, was als Marker oder Erkennungssignal dient

- WEnn ein Protein mit Ubiquitin modifiziert wird, kann dieses Protein zum Beispiel von einem Proteosom ( Ubiquitin Proteasom System) erkannt werden und aufgenommen werden, wo es dann von Proteasen abgebaut werden. 

Ubiquitin-Proteasom System 

- großer Proteinkomplex mit protelitischer Kammer, wo Proteine aufgenommen werden können und von Proteasen zerschnittern werden können 

- Durch posttranslationale Modifikationen können beispielweise Fehlgefaltete Proteine mit Ubiquitin markiert werden - löst Kettenbildung aus 

- Dadurch werden diese Proteine von Proteasom erkannt und aufgenommen und von Proteasen abgebaut

-Proteasom System sitzt im Cytosol 

- Das Ubiquitin- Proteasom System (UPS) baut Lösliches (Zytosol und Kern) aber auch Protein des ERs ab ( endosome Proteine und Plasmamembran werden von Lysosomen abgebaut) 

Gated Transport ist der Transport zwischen Cytoplasma und Nukleus 

- hierbei muss keine biochemische Membran überwunden werden 

- auch Kerntransport genannt 

-Die Information für die Lokalisation eines Proteins ist in der Primärsequenz (Peptidsequenz des Proteins) codiert - Adress Code 

- Die Sequenz besteht aus AS 

- Diese Sequenz müssen erkannt, gelesen und interpretiert werden - nach der Codierung werden Frequenzen mit Transport-System gekoppelt 

- Signalsequenz 1: ist die Signalfrequenz für den Transport ins ER (wurde als erstes gefunden) 

Kotranslationaler Transport tritt beim Proteintransport in das ER auf 

- Proteine werden im Cytosol am Ribosomen hergestellt -> Diese besitzen einen Adress Code 

- Sequenz wird durch SRP (kleines Partikel) erkannt - SRP lagert sich an Ribosom und weitere Translation wird erstmal gehemmt 

- SRP bindet an einen Rezeptor (SRP-Rezeptor) der an ER Membran inseriert ist 

-Ribsom wird mit ER verbunden und bindet an Translokon 61 - Translationshemmund wird aufgehoben 

- Der Neu synthetisierte Peptidstrang wird direkt duch das Translokon (Sec 61) hindurchgeschoben (Ins Lumen des ERs) 

- Signalsequenz wird dort abgeschnitten 

- Energie aus der Reaktion der Translation gewonnen 

- Das Protein wird also während der Translation transportiert 

Posttranslationaler Transport: 

Transport nachdem die Proteine vollständig synthetisiert und translatiert wurden (Bei Eukaryoten mit Hilfe von Chaperonen BIP) 

- Beispiel Transport ins Mitochondrium über TOM TIM Komplex 

- Entsorgung missgefalteter Proteine im ER (ER-assoziated degradation) 

- Missgefaltete Proteine werden im ER durch Chaperone erkannt und über einen Retrotranslokon wieder zurück ins Cytosol transportiert 

- Dort werden Proteine mit Ubiquitin markiert 

- UPS erkennt Protein und baut es ab 

Mitochondrien: 

- Kraftwerke der zelle 

- Produzieren ATP (Atmungskette) 

- Citratzyklus 

-Calciumspeicher 

-Apoptose 

-Besitzen ein komplettes genetisches System /eigene biosynthetische Maschinerie 

- Besitzen aber nur 37 Gene, die 17 Proteine synthetsieren, alle anderen 800-1000 Protiner werden durch Gene im Kern kodiert 

- Dopplete Hüllmembran (innere Membran umschließt Matrixraum, äußere Membran) 

Intermembran: zwischen inneren und äußeren Membran 

- posttranslationeraler Transport über TIM/TOM Komplex 

-Proteine besitzen eine mitochondriale Lokalisierungssequenz (hydrophobe negatibe und positive AS) 

- Wird vom Rezeptor im TOM Komplex (sitzt in äußerer Membran des Mitochondriums) erkennt ( Transport durch äußere Membran) 

- Signal kodiert und Protein an Translokation Machenerie gebunden (TIM Komplex, Transport durch innere Membran) 

-TOM/TIM sind Komplex gekoppelt 

- Energie für Transport ist im Protonengradienten verankert/ auf Matrixseite sorgt ATP Hydrolyse duch Chaperone für Energie 

TOM Komplex: Translokation durch äußere Membran 

TIM 23: Translokation für lösliche Matrixproteine und einige Proteine der inneren Membran 

TIM22: Translokation fpr Proteine innere Membran 

SAM: Translokation von Beta-Faltblättern der äußeren Membran 

OXA: Insertion von Matrixproteinen in innere Membran 

Lysosomen: Abbau von endosomen Proteine und Plasmamembran 

UPS: Ubiquitin Proteasom System ( Abbau von löslichen Proteinen und Proteinen des ERs) 

Autophagie (Entsorgung von defekten Organellen, Protein Aggregaten oder intrazellulären Parasiten) 

Endozytose (Recycling von Membran und Exozytose Maschinerie, Aufnahme von großen Partikeln und löslichem Material) 

IRE1, PERK,  AFT 

ERAD: ER assoziierte Degradation

TOM: für die Translokation durch die äußere Membran 

TIM23: für die Translokation in die innere Membran 

- Im ER 

- Modifizierung von Asparagin 

Im Golgi Apparat 

Modifizierung von Serin 

Faltung 

Anheftung von Disulfidbrückenbindungen 

N-Glykolisierung 

Oligomerisierung 

- Vesikel sind mit COP (coat Protein Komplex) beschichtet 

-ARF bildet die GTPase und initiiert die Mantelmontage 

- COP I Vesikel sind wichtig für den retrograden Transport (Transport von Lipiden und extrazellulären Protienen von CIS Seite des Golgis in Richtung des ERs) 

Vesikel mit COP: coat protein komplex beschichtet 

- Sar I als GTPase - beginnt Membran zu biegen und dient als Assemblierungskeim 

- Sec 23/24 und Sec 13/31 sind an der Verformung der Membran beteiligt 

- Anterograder Transport: sekretorischer Transport von ER nach außen bzw. durch Endosom zum Lysosom 

COP I beschichtete Vesikel 

COP II beschichtete Vesikel 

Clathrin beschichtete Vesikel 

COP I Vesikel 

Sar I 

Sec 23/24 

Sec 13/31

GlcNAC-Phospha-Transerfaser hängt N-acetylglucosamin an die Proteine 

ESCRT Pathway 

-retrograder Transport durch COP I Vesikel 

- ER- residente Proteine besitzen als Kennzeichen einen KDEL Schwanz 

- werden im sauren Milieu des ERGIC von KDEL Rezeptoren erkannt und gebunden