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Vesikulärer Transport Lukas A. Huber

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Präsentation zum Thema: "Vesikulärer Transport Lukas A. Huber"—  Präsentation transkript:

1 Vesikulärer Transport Lukas A. Huber

2 Subzelluläre Kompartimente Organellen Protein Transport Transportwege und Vesikel

3 Protein-, Membran- und Vesikel- Transport in Eukaryonten

4 Budding, Transport und Fusion

5 Intrazelluläre Organellen und die wichtigsten Transportwege

6 Transport vom ER zum Golgi

7 Das Endoplasmatische Retikulum (ER) Raues ER (mit Ribosomen) bildet orientierte Stacks oder abgeflachte Zisternen glattes ER ist mit diesen Zisternen verbunden und bildet ein Netzwerk von feinen tubulären Verbindungen

8 ER zu Golgi Transport: Selektives Zurücksortieren von Proteinen Das Zurücksortieren von löslichen ER-ständigen Proteinen wird durch ein kurzes, 4- Aminosäuren langes Sortierungssignal bewerkstelligt: KDEL (Lys-Asp-Glu-Leu) oder eine ähnliche Sequenz

9 Der Golgi-Apparat

10 Polarisierter Golgi in einer Drüsenzelle der Magenschleimhaut

11 Funktionelle Kompartimente im Golgi

12 Transport vom Golgi zur Zelloberfläche

13 Sekretion: regulierte und konstitutive Transportwege

14 Exozytose sekretorischer Vesikel Insulinfreisetzung durch intrazelluläre Transportvesikel in einer beta-Zelle des Pankreas

15 Synaptische Vesikel Diese kleinen, uniformen Vesikel findet man nur in Nerven- und Einigen Drüsenzellen. Sie transportieren und lagern szernierte (Neuro-) Transmittersubstanzen

16 Elektronen Mikroskopie von Exozytose in Mastzellen

17 Lokal polarisierte Sekretion einer Mastzelle Lokal stimulierte Mastzelle (Stimulans wurde an Träger/Beads gekoppelt)

18 Polarisierter Transport in Epithelzellen

19 Vergleich mit einer ebenfalls polarisierten Nervenzelle....

20 Transport vom Trans- Golgi Netzwerk ins Lysosom

21 Der Mannose 6-Phosphat Rezeptor Transportweg Der Transport neu synthetisierter lysosomaler Hydrolasen ins Lysosom

22 Transport von der Plasma Membran in die Zelle: Endozytose

23 Endozytose - ein paar überaschende Fakten… clathrin coated pits verlassen die Plasma Membran in Richtung Endosom jede Minute in einem kultivierten Fibroblasten Eine Makrophage verspeist 25% ihres eigenen Volumens an Flüssigkeit / Stunde Das bedeutet, 3% der Plasma Membran werden jede Minute internalisiert oder 100% in ca 1/2 Stunde!!

24 Receptor-mediierte Endozytos von Low Density Lipoproteinen (LDL)

25 Polarisierte Epithelzellen besitzen zwei unterschiedliche Endozytose Kompartimente

26 Transzytose Die möglichen Transportwege internalisierter Rezeptoren

27 Intrazelluläre Organellen und die wichtigsten Transportwege

28 Drei mögliche endozytotische Transportwege im Proteinabbau

29 Molekulare Grundlagen des Proteintransportes

30 Wie bilden sich Vesikel, was benötigen sie?

31 Coats auf Vesikeln (I): Clathrin

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33 Sorting signal for endocytosis Coats auf Vesikeln (I): Clathrin

34 Coats auf Vesikeln (II): Clathrin

35 Elektronenmikroskopie von Clathrin Vesikeln die sich an der Plasma Membran bilden

36 Wo wird der Clathrin abhängige Transportweg verwendet?

37 Coats auf Vesikeln (II): Coatomer oderr COP-coats

38 coatomer coats do not self-assemble but require ATP to drive their formation

39 Kleine GTP-bindende Proteine (Ras, Rab, ARF, SAR, Rho, Rac etc...)

40 Coats auf Vesikeln (II): Caveolin auf Cavolae

41 Wie bewegen sich Vesikel innerhalb von Zellen?

42 Endozytose benötigt Mikrotubuli

43 Motorproteine für beide Richtungen...

44 Vesikel Transport entlang von Mikrotubuli

45 Aktin Motoren

46 Myosin-I und Myosin-II Motoren

47 Wie wird die Richtung bestimmt? Warum fusioniert ein Vesikel mit der richtigen Organelle?

48 SNARE Proteine bestimmen den Zielort

49 Rab Proteine kontrollieren das Andocken

50 Jede Organelle besitzt zumidest 1 Rab Protein an der zytoplasmatisch zugewandten Oberfläche Subcellular Locations of Some Rab Proteins ProteinOrganelle Rab1 (YPT1)ER and Golgi complex Rab2transitional ER, cis Golgi network Rab3A secretory vesicles Rab4 early endosomes Rab5 early endosomes, plasma membrane Rab6 medial and trans Golgi cisternae Rab7 late endosomes Rab8 (Sec4)basolateral/dendritic trans golgi vesicles Rab9 late endosomes, trans Golgi network

51 Wie kann man sich vesikel Fusion vorstellen?

52 Wie kann Fusion von Vesikelmebranen erklärt werden?

53 Membranfusion und Viren (I)

54 Membranfusion und Viren (II)

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