Zellbiochemie at Universität Halle-Wittenberg

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Funktion ER

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Funktion Mitochondrien

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Funktion von Endosomen

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Entstehung von intrazellulärer Kompartimente eukaryotischer Zellen

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Entstehung von Chloroplasten

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Funktion innere Kernmembran

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Funktion äußere Kernmembran

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Gerichtete Transport zwischen Cytosol und Zellkern

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2 Arten des gerichteten Transports zwischen Cytosol und Zellkern

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Allgemeiner Ablauf des Kernexports

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Ran-GAP

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Beispiel Kontrolle des Kernimport durch NF-AT

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Zellbiochemie

Funktion ER
Protein Transport zu bestimmten Kompartimenten (Proteinsynthese über assoziiert Ribosomon,
Biosynthese von Lipiden,
Speicherort von Ca-Ionen

Zellbiochemie

Funktion Mitochondrien
Produktion von ATP

Zellbiochemie

Funktion von Endosomen
Einschluss von "Material" für den lysosomalen Abbau

Zellbiochemie

Entstehung von intrazellulärer Kompartimente eukaryotischer Zellen
1. Einstülpung: Zellkern, ER, Golgi
2. Endocytose: Mitochondrien, Plastiden

Zellbiochemie

Entstehung von Chloroplasten
  • Entstehung aus Proplastiden mit Doppelmembran
  • Invagination (Einstülpung) von Teilen der inneren Plastidenmembran und Abschnürung

Zellbiochemie

Funktion innere Kernmembran
  • Bindungsstelle für Chromatin
  • Proteinmaschenwerk der Kernlamina

Zellbiochemie

Funktion äußere Kernmembran
  • Fortsetzung im ER
  • Besetzung mit Ribosomon, Entlassung der Proteine in perinukleärer Raum 
  • Fortsetzung des perinukleärer Raums in Lumen des ER

Zellbiochemie

Gerichtete Transport zwischen Cytosol und Zellkern
  • Native Proteine und - komplexe ohne Entfaltung 
  • Diffusion: Moleküle <5kDa
  • Aktiver Transport: Molekül >60kDa (500 Makromoleküle pro Sekunde) 
  • Rezeptor-vermittelter Transport: Moleküle der Größe ribosomaler Untereinheiten (26-39nm)
  • Rezeptor

Zellbiochemie

2 Arten des gerichteten Transports zwischen Cytosol und Zellkern
  1. Direkte Bindung an das Zielproteins über NLS
  2. Indirekte Bindung an Kernimportrezeptor: Bindung eines Adapterproteins über NLS an Zielprotein; Bildung von Adapterprotein an Kernimportrezeptor über NLS des Adapterproteins

Zellbiochemie

Allgemeiner Ablauf des Kernexports
  • Erkennung und Bildung von NLS des Zielproteins durch Kernexportrezeptoren
  • Bildung des Rezeptor-Fracht-Komplexes 
  • Bindung der Rezeptoren an Nucleoporine
  • Transport
  • Nach Erreichen des Zielorts: Zerfall des Rezeptor-Fracht-Komplexes 
  • Transportrezeptor gelangt zurück in den Zellkern

Zellbiochemie

Ran-GAP
  • Cytoplasmatisch
  • Katalysiert Hydrolyse von Ran-GTP zu Ran-GDP

Zellbiochemie

Beispiel Kontrolle des Kernimport durch NF-AT
  • Anstieg der intrazellulären Ca-Konzentration bei Aktivierung von T-Zellen
-Bindung von Calcineurin an NF-AT zu einem Komplex
-Dephosphorylierung von NF-AT, Freilegung des Kernimportsignals
-Nach Kernimport: Aktivierung von Genen für Cytokine und Zelloberflächenproteine (Immunantwort) 
  • Verminderung der Ca-Konzentration (resting T-Cells) 
-Rephosphorylierung: Inaktivierung des Kernimportsignals, Präsentation des Kernexportsignals

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