Vesikulärer Transport Lukas A. Huber Lukas.A.Huber@i-med.ac.at

Subzelluläre Kompartimente Organellen Protein Transport Transportwege und Vesikel

Protein-, Membran- und Vesikel- Transport in Eukaryonten

Budding, Transport und Fusion

Intrazelluläre Organellen und die wichtigsten Transportwege

Transport vom ER zum Golgi

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

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

Der Golgi-Apparat

Polarisierter Golgi in einer Drüsenzelle der Magenschleimhaut

Funktionelle Kompartimente im Golgi

Transport vom Golgi zur Zelloberfläche

Sekretion: regulierte und konstitutive Transportwege

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

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

Elektronen Mikroskopie von Exozytose in Mastzellen

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

Polarisierter Transport in Epithelzellen

Vergleich mit einer ebenfalls polarisierten Nervenzelle....

Transport vom Trans- Golgi Netzwerk ins Lysosom

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

Transport von der Plasma Membran in die Zelle: Endozytose

Endozytose - ein paar überaschende Fakten…. 2500 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!!

Receptor-mediierte Endozytos von Low Density Lipoproteinen (LDL)

Polarisierte Epithelzellen besitzen zwei unterschiedliche Endozytose Kompartimente

Transzytose Die möglichen Transportwege internalisierter Rezeptoren

Intrazelluläre Organellen und die wichtigsten Transportwege

Drei mögliche endozytotische Transportwege im Proteinabbau

Molekulare Grundlagen des Proteintransportes

Wie bilden sich Vesikel, was benötigen sie?

„Coats“ auf Vesikeln (I): Clathrin

„Coats“ auf Vesikeln (I): Clathrin

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

„Coats“ auf Vesikeln (II): Clathrin

Elektronenmikroskopie von Clathrin Vesikeln die sich an der Plasma Membran bilden

Wo wird der Clathrin abhängige Transportweg verwendet?

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

„Coats“ auf Vesikeln (II): Coatomer oderr COP-coats coatomer coats do not self-assemble but require ATP to drive their formation

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

„Coats“ auf Vesikeln (II): Caveolin auf Cavolae

Wie bewegen sich Vesikel innerhalb von Zellen?

Endozytose benötigt Mikrotubuli

Motorproteine für beide Richtungen...

Vesikel Transport entlang von Mikrotubuli

Aktin Motoren

Myosin-I und Myosin-II Motoren

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

SNARE Proteine bestimmen den Zielort

Rab Proteine kontrollieren das Andocken

Jede Organelle besitzt zumidest 1 Rab Protein an der zytoplasmatisch zugewandten Oberfläche Subcellular Locations of Some Rab Proteins Protein Organelle Rab1 (YPT1) ER and Golgi complex Rab2 transitional 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

Wie kann man sich vesikel Fusion vorstellen?

Wie kann Fusion von Vesikelmebranen erklärt werden?

Membranfusion und Viren (I)

Membranfusion und Viren (II)