小胞体の特徴、分類、構造および機能



小胞体 それはすべての真核細胞に存在する膜細胞小器官です。この複雑なシステムは、一般的な動物細胞の膜の約半分以上を占めています。膜は、それらが核膜に出会うまで続き、連続要素を形成する.

この構造は迷路の形で細胞質全体に分布している。それは袋のような構造で互いに接続された尿細管の一種のネットワークです。タンパク質および脂質の生合成は小胞体の内側で起こる。細胞外に運ばれる必要があるほとんどすべてのタンパク質は、最初にレチクルを通過します.

網状膜は、この細胞小器官の内部を細胞質空間から分離し、これらの細胞区画間での分子の輸送を仲介するだけではない。それはまた、細胞の原形質膜および他の細胞小器官の膜の一部となる脂質の合成にも関与している。.

細網は、その膜中のリボソームの有無に応じて滑らかと粗に分けられる。粗い小胞体は膜に結合したリボソームを有し(リボソームの存在はそれに「粗い」外観を与える)、そして細管の形状はわずかに直線的である。.

一方、滑らかな小胞体はリボソームを欠いており、構造の形状はもっと不規則です。粗面小胞体の機能は、主にタンパク質の処理に向けられています。対照的に、滑らかさは脂質の新陳代謝に責任があります.

索引

  • 1一般的な特徴
  • 2分類
    • 2.1頑丈な小胞体
    • 2.2滑らかな小胞体
  • 3つの構造
    • 3.1袋と細管
  • 4つの機能
    • 4.1タンパク質輸送
    • 4.2タンパク質分泌
    • 4.3膜タンパク質
    • 4.4タンパク質の折りたたみと加工
    • 4.5ジスルフィド架橋の形成
    • 4.6グリコシル化
    • 4.7脂質の合成
    • 4.8カルシウムの貯蔵
  • 5参考文献

一般的な特徴

小胞体は、すべての真核細胞に存在する膜ネットワークです。それは、嚢または水槽および核の膜と連続体を形成する管状構造からなり、細胞全体に分布している。.

網状体の内腔は、酸化環境に加えて高濃度のカルシウムイオンを有することを特徴とする。両方の特性はあなたがあなたの機能を果たすことを可能にします.

小胞体は細胞内に存在する最大の細胞小器官と考えられています。この区画の細胞容積は、細胞内部の約10%を占める。.

分類

粗面小胞体

粗面小胞体は表面に高密度のリボソームを提示する。それはタンパク質の合成と修飾に関連するすべてのプロセスが起こる領域です。その外観は主に管状です.

滑らかな小胞体

滑らかな小胞体にはリボソームはありません。それは脂質の合成において活発な代謝をする細胞型に豊富にあります。例えば、ステロイド産生細胞である精巣や卵巣の細胞.

同様に、平滑な小胞体は、肝細胞(肝細胞)においてかなり高い割合で見いだされる。この分野ではリポタンパク質の産生が起こります.

粗面小胞体と比較して、その構造はより複雑です。滑らかな網目対粗い網目の量は、主に細胞型とその機能によって異なります。.

構造

小胞体の物理的構造は、相互接続された嚢と細管からなる連続膜システムです。これらの膜はコアまで伸び、単一のルーメンを形成します.

レチクルは複数のドメインで構築されています。分布は、他の細胞小器官、異なるタンパク質、および細胞骨格の構成要素に関連しています。これらの相互作用は動的です.

構造的には、小胞体は核膜および末梢小胞体からなり、それらは細管および嚢によって構成される。各構造は特定の機能に関連しています.

核膜は、すべての生体膜と同様に、脂質二重層で構成されています。これで区切られた内部は周辺ネットワークと共有されます.

袋と細管

小胞体を構成する嚢は平らで通常積み重ねられています。それらは膜の縁に湾曲した領域を含む。管状ネットワークは静的エンティティではありません。成長して再構築できる.

嚢および細管の系はすべての真核細胞に存在する。ただし、細胞の種類によって形態や構造は異なります.

タンパク質合成において重要な機能を有する細胞の網は主に嚢からなり、一方脂質合成およびカルシウムシグナル伝達に最も関連する細胞はより多数の細管からなる。.

多数の嚢を有する細胞の例は、膵臓の分泌細胞およびB細胞であるのに対して、筋肉細胞および肝細胞は、顕著な細管のネットワークを有する。.

機能

小胞体は、タンパク質の合成、輸送および折り畳み、ならびにジスルフィド架橋、グリコシル化および糖脂質の付加などの修飾を含む一連の過程に関与している。また、膜脂質の生合成にも関与しています.

メカニズムは完全には解明されていないが、最近の研究は細胞ストレス応答と細胞をリンクさせ、さらにアポトーシスプロセスを誘発するかもしれない。これらすべてのプロセスについて、以下で詳しく説明します。

タンパク質輸送

小胞体はタンパク質の輸送と密接に関連しています。特に外側に、ゴルジ装置に、リソソームに、原形質膜に、そして論理的には、同じ小胞体に属するタンパク質に送らなければならないタンパク質に対して。.

タンパク質分泌

小胞体は、細胞外で運ばなければならないタンパク質の合成に関わる細胞の挙動です。この機能は、その機能が消化酵素を分泌することである膵臓の細胞を研究している60年代の研究者のグループによって明らかにされました.

ジョージパレードが率いるこのグループは、放射性アミノ酸を使ってタンパク質をラベル付けすることに成功しました。このようにして、オートラジオグラフィーと呼ばれる技術によってタンパク質を追跡しそして位置付けることが可能であった。.

放射性標識タンパク質は小胞体までさかのぼることができた。この結果は、その最終目的地が分泌であるタンパク質の合成に網状構造が関与していることを示しています。.

その後、タンパク質はゴルジ装置に移動し、そこで内容物が分泌される小胞に「パッケージ」されます。.

フュージョン

分泌の過程は、小胞の膜が細胞の原形質膜と融合することができるために起こる(両方とも脂質性である)。このようにして、コンテンツをセルラー外部に公開することができます。.

言い換えれば、分泌されたタンパク質(そしてリソソームと原形質膜に向けられたタンパク質も)は、粗い小胞体、ゴルジ体、分泌小胞、そして最後に細胞の外側を含む特定の経路をたどらなければならない。.

膜タンパク質

いくつかの生体膜(原形質膜、ゴルジ装置の膜、リソソームの、または細網の)に取り込まれることになっているタンパク質は、最初に細網膜に挿入され、瞬時には内腔に放出されない。それらは分泌タンパク質について同じ経路をたどらなければならない.

これらのタンパク質は、疎水性領域によって膜の内側に位置し得る。この領域は、リン脂質の炭素鎖と相互作用することができる一連の20〜25個の疎水性アミノ酸を有する。しかし、これらのタンパク質の挿入方法はさまざまです.

多くのタンパク質は一度だけ膜を通過しますが、他のタンパク質は繰り返し通過します。同様に、それはカルボキシルの末端またはアミノ末端である場合もある。.

前記タンパク質の配向は、ペプチドが成長して小胞体に移動する間に確立される。細網内腔に向いているすべてのタンパク質ドメインは、その最終位置で細胞外面に見られる.

折りたたみとタンパク質加工

タンパク質分子はそれらのすべての機能を実行するのに必要な三次元立体配座を有する.

転写というプロセスによって、DNA(デオキシリボ核酸)はその情報をRNA分子(リボ核酸)に渡します。次に、RNAは翻訳プロセスを通してタンパク質に移動します。翻訳プロセスが進行中の場合、ペプチドはレチクルに移動します.

これらのアミノ酸鎖は、シャペロンと呼ばれるタンパク質の助けを借りて、網内に立体的に配置されています。 熱ショックタンパク質 その頭字語が英語で。 70という数字はBiPと呼ばれる原子量(70 KDa)を表します。.

BiPタンパク質は、ポリペプチド鎖に結合してその折り畳みを媒介することができる。同様に、それはタンパク質の四次構造を構成する様々なサブユニットの集合に関与している.

正しく折り畳まれていないタンパク質は、網状構造によって保持され、BiPに付着したままであるか、または分解される.

細胞がストレス条件にさらされると、レチクルはそれに反応し、その結果、タンパク質の正しい折り畳みは起こらない。細胞は他のシステムに向きを変え、細網の恒常性を維持するタンパク質を産生します。.

ジスルフィド架橋の形成

ジスルフィド架橋は、アミノ酸システインの構造の一部であるスルフヒドリル基間の共有結合である。この相互作用は特定のタンパク質の機能にとって非常に重要です。それはそれらを提示するタンパク質の構造も定義します.

これらの結合は他の細胞区画(例えば、サイトゾル)には形成され得ない。なぜなら、それはその形成を促進する酸化環境を持たないからである。.

これらの結合の形成(および分解)に関与する酵素があります。タンパク質ジスルフィドイソメラーゼ.

グリコシル化

小胞体では、グリコシル化プロセスは特定のアスパラギン残基で起こる。タンパク質の折りたたみのように、翻訳プロセスが進行している間にグリコシル化が起こる.

オリゴ糖単位は14個の糖残基からなる。それらは、膜内に位置する、オリゴサッカリルトランスフェラーゼと呼ばれる酵素によってアスパラギンに転移される。.

タンパク質が網内にある間に、3個のグルコースと1個のマンノース残基が除去される。これらのタンパク質はゴルジ体に運ばれてプロセッシングを続けます。.

一方、ある種のタンパク質は、疎水性ペプチドの一部によって原形質膜に固定されていない。対照的に、それらは固定系として機能する特定の糖脂質に結合しており、グリコシルホスファチジルイノシトール(略してGPI)と呼ばれる。.

この系は網状膜に組み込まれており、タンパク質の末端炭素へのGPIの結合を伴う。.

脂質の合成

小胞体は脂質生合成において重要な役割を果たす。具体的には、滑らかな小胞体。脂質は細胞の原形質膜に不可欠な成分です.

脂質は非常に疎水性の分子であるため、水性環境では合成できません。したがって、その合成は既存の膜成分と関連して起こる。これらの脂質の輸送は小胞または輸送タンパク質で起こる.

真核細胞の膜は3種類の脂質で構成されています:リン脂質、糖脂質、コレステロール.

リン脂質はグリセロール誘導体であり、最も重要な構造成分です。これらは、細胞質ゾル面を指す網膜の領域で合成されます。さまざまな酵素がプロセスに参加しています.

膜は新しい脂質の統合により成長しています。酵素フリパーゼの存在のおかげで、増殖は膜の両方の半分で起こり得る。この酵素は、脂質を二重層の一方の側から他方の側に移動させる原因となります。.

コレステロールおよびセラミドの合成プロセスもまた網状組織で起こる。後者はゴルジ体に移動して糖脂質またはスフィンゴミエリンを発生させる.

カルシウム貯蔵

カルシウム分子は、タンパク質と他のタンパク質または核酸との融合または会合のいずれかの異なる過程のシグナル伝達剤として関与する。.

小胞体の内部は、100〜800μMのカルシウム濃度を有する。カルシウムを放出するカルシウムチャンネルと受容体は、網にあります。カルシウム放出はホスホリパーゼCがG蛋白質共役型受容体(GPCR)の活性化により刺激されると起こる.

さらに、ホスファチジルイノシトール4,5ビスホスフェートの排除はジアシルグリセロールおよびイノシトールトリホスフェートにおいて生じる。後者はカルシウムの放出に関与しています.

筋細胞は筋小胞体と呼ばれるカルシウムイオンの隔離に特化した小胞体を持っています。それは筋肉の収縮と弛緩の過程に関与しています.

参考文献

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