MEMBRÁNY Lipidové dvojvrstvy Plasmalema & co.

Podobné dokumenty
Prokaryotická X eukaryotická buňka. Hlavní rozdíl organizace genetického materiálu (u prokaryot není ohraničen)

Configuration vs. Conformation. Configuration: Covalent bonds must be broken. Two kinds of isomers to consider

USING VIDEO IN PRE-SET AND IN-SET TEACHER TRAINING

Gymnázium, Brno, Slovanské nám. 7 WORKBOOK. Mathematics. Teacher: Student:

Tento materiál byl vytvořen v rámci projektu Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost.

2. Entity, Architecture, Process

9. Lipidy a biologické membrány

Litosil - application

PŘENOS SIGNÁLU DO BUŇKY, MEMBRÁNOVÉ RECEPTORY

VYSOKÁ ŠKOLA HOTELOVÁ V PRAZE 8, SPOL. S R. O.

Czech Republic. EDUCAnet. Střední odborná škola Pardubice, s.r.o.

Transportation Problem

Elektroinstalační lišty a tvarovky. Elektroinstalační lišty / Cable trunkings

Melting the ash from biomass

SPECIFICATION FOR ALDER LED

PAINTING SCHEMES CATALOGUE 2012


Compression of a Dictionary

Social Media a firemní komunikace

Elektronová mikroanalýza trocha historie

Výukový materiál zpracovaný v rámci projektu EU peníze do škol. illness, a text

kupi.cz Michal Mikuš

Vliv metody vyšetřování tvaru brusného kotouče na výslednou přesnost obrobku

9. Lipidy a biologické membrány

Rostlinná cytologie. Přednášející: RNDr. Jindřiška Fišerová, Ph.D. Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK

CZ.1.07/1.5.00/

TKGA3. Pera a klíny. Projekt "Podpora výuky v cizích jazycích na SPŠT"

Číslo materiálu: VY 32 INOVACE 29/18. Číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/

SOIL ECOLOGY the general patterns, and the particular

Informace o písemných přijímacích zkouškách. Doktorské studijní programy Matematika

Mechanika Teplice, výrobní družstvo, závod Děčín TACHOGRAFY. Číslo Servisní Informace Mechanika:

5. Lipidy a biomembrány

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

Caroline Glendinning Jenni Brooks Kate Gridley. Social Policy Research Unit University of York

Tento materiál byl vytvořen v rámci projektu Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost.

Aplikácia viac ekonomického prístupu v oblasti vertikálnych obmedzení

WORKSHEET 1: LINEAR EQUATION 1

Komplexní systémy: úvod

Gymnázium, Brno, Slovanské nám. 7 WORKBOOK. Mathematics. Student: Draw: Convex angle Non-convex angle

Čtvrtý Pentagram The fourth Pentagram

Uživatelská příručka. Xperia P TV Dock DK21

By David Cameron VE7LTD

Friction drives have constant or variable drives (it means variators). Friction drives are used for the transfer of smaller outputs.

Projekt: ŠKOLA RADOSTI, ŠKOLA KVALITY Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/ EU PENÍZE ŠKOLÁM

Problém identity instancí asociačních tříd

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

Daně a odvody zaměstnanců :

2N LiftIP. Voice Alarm Station. Communicator for Lifts. Version

Comparation of mobile

Střední průmyslová škola strojnická Olomouc, tř.17. listopadu 49

Project 3 Unit 7B Kelly s problem

LOGOMANUÁL / LOGOMANUAL

Britské společenství národů. Historie Spojeného království Velké Británie a Severního Irska ročník gymnázia (vyšší stupeň)

ICP více než jen číslo? MUDr. Josef Škola XXV. kongres ČSARIM, Praha, 4. října 2018

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

CHAIN TRANSMISSIONS AND WHEELS

Zubní pasty v pozměněném složení a novém designu

stany A B C D tents VÝBAVA stanů Husky 2005/Husky 2005 tents ACCESSORIES

Koncept rodinného domu, šetrného ke krajinnému rázu a životnímu prostředí The concept of the family house, friendly to the nature and the environment

Aktuální trendy ve výuce a testování cizích jazyků v akademickém prostředí

Proč by se průmysl měl zabývat výzkumem nanomateriálů

CZ.1.07/1.5.00/

Introduction to MS Dynamics NAV

GUIDELINES FOR CONNECTION TO FTP SERVER TO TRANSFER PRINTING DATA

M-LOCK Magnetický zámek pro křídlové sklněné dveře. M-LOCK Magnetic lock for glass swing doors

The tension belt serves as a tension unit. After emptying the belt is cleaned with a scraper.

(molekulární) biologie buňky

Střední průmyslová škola strojnická Olomouc, tř.17. listopadu 49

On large rigid sets of monounary algebras. D. Jakubíková-Studenovská P. J. Šafárik University, Košice, Slovakia

I prefer a small shop in front of shopping centers it is comfortable and not there many people.

The Over-Head Cam (OHC) Valve Train Computer Model

UŽIVATELSKÁ PŘÍRUČKA

EU peníze středním školám digitální učební materiál

Schéma rostlinné buňky

VY_32_INOVACE_06_Předpřítomný čas_03. Škola: Základní škola Slušovice, okres Zlín, příspěvková organizace

ČTENÍ. M e t o d i c k é p o z n á m k y k z á k l a d o v é m u t e x t u :

Fourth School Year PISTON MACHINES AND PISTON COMPRESSORS

1, Žáci dostanou 5 klíčových slov a snaží se na jejich základě odhadnout, o čem bude následující cvičení.

Daniel Pitín Sun in the loft Vienna 4

VZDĚLÁVACÍ MATERIÁL. Pololetní písemná práce pro 5. ročník Mgr. Iveta Milostná VY_32_INOVACE_A11 Pořadové číslo: 11.

Interakce buněk s mezibuněčnou hmotou. B. Dvořánková

Střední průmyslová škola strojnická Olomouc, tř.17. listopadu 49

Zelené potraviny v nových obalech Green foods in a new packaging

Psaná podoba jazyka, slovní zásoba

Eurogranites 2015 Variscan Plutons of the Bohemian Massif

POSLECH. Cinema or TV tonight (a dialogue between Susan and David about their plans for tonight)

Digitální učební materiál

Plánované a nadcházející inovace kapslových produktů / Planned and upcoming innovations of capsule products

CARBONACEOUS PARTICLES IN THE AIR MORAVIAN-SILESIAN REGION

Střední průmyslová škola strojnická Olomouc, tř.17. listopadu 49

KULOVÝ STEREOTEPLOMĚR NOVÝ přístroj pro měření a hodnocení NEROVNOMĚRNÉ TEPELNÉ ZÁTĚŽE

Úvod do datového a procesního modelování pomocí CASE Erwin a BPwin

Klepnutím lze upravit styl předlohy. nadpisů. nadpisů.

DOPLNĚK K FACEBOOK RETRO EDICI STRÁNEK MAVO JAZYKOVÉ ŠKOLY MONCHHICHI

MEMBRÁNOVÉ STRUKTURY EUKARYONTNÍCH BUNĚK

CZ.1.07/1.5.00/

LED STANDARD 12V GU4, GU5.3, G53

DATA SHEET. BC516 PNP Darlington transistor. technický list DISCRETE SEMICONDUCTORS Apr 23. Product specification Supersedes data of 1997 Apr 16

Air Quality Improvement Plans 2019 update Analytical part. Ondřej Vlček, Jana Ďoubalová, Zdeňka Chromcová, Hana Škáchová

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

Transkript:

MEMBRÁNY Lipidové dvojvrstvy Plasmalema & co.

Visí na stěně HECHTOVA VLÁKNA

SPOUSTA RŮZNÝCH MEMBRÁN V BUŇCE

Základní otázka buněčné biologie JAK SE UDRŽÍ RŮZNÉ SLOŽENÍ MEMBRÁN?

Kompartmentace metabolismu lipidů v rostlinné buňce

U rostlin spolupracují dvě dráhy syntézy membránových lipidů I. Plastidová ( prokaryotická ) a II. ER ( eukaryotická užívá také mastných kyselin z plastidů) při tvorbě komplexní struktury plastidových membrán.

JAK VZNIKAJÍ?

K syntéze membr. lipidů dochází na vnější vrstvě ER membrány 1. Acyltransferázy připojují postupně dvě mastné kyseliny ke glycerolfosfátu = vzniká kyselina fosfatidová (PA) už zůstává ve vnější membráně 2. Konečně je připojena specifická hydrofilní skupina: cholin (vzniká fosdatidylcholin=lecithin), nebo ethanolamin(vzniká ), nebo serin ( ) nebo inositol (fosfatidylinositol).

Symetrie/asymetrie membrán je udržována scramblázami či flipázami (podobné ABC transporterům), které přenášejí fosfolipidy do vnitřníčásti lipidové dvojvrstvy. Anglické i české názvosloví není dobře ustáleno.

Skrambláza/Flipáza působí asymetrii/symetrii v membránové dvouvrstvě

NA PM ŽIVOČICHŮ JE DOLOŽENA ASYMETRIE PŮSOBENÁ PŘENOSEM FOSFATIDYLSERINU A FOSFATIDYLETHANOLAMINU DO VNITŘNÍ MEMBRÁNY = SMĚREM K CYTOPLASMĚ.

Stěhování membránových lipidů hydrofilním prostředím buňky je pak umožňováno aktivitou řady lipidy přenášejících bílkovin (lipid transfer protein LTP).

cis = vazba působí deformaci

Fosfatidylcholin

V reakci na chlad rostliny optimalizují složení membrán tak, aby nehrozil nežádoucí fázový přechod (Tm) do gelu a byla zachována optimální tekutost. 1. Zkracování řetězců mastných kyselin. 2. Zvyšování počtu dvojných vazeb desaturace. 3. Zvětšování velikosti a náboje polárních skupin hlavy

STEROLY

STEROLY fungují jako pufry membránové tekutosti. A při nízké teplotě zvyšují tekutost tím, že brání agregaci/gelovatění fosfolipidů. B při vysoké teplotě snižují tekutost interferencí s volným ohýbáním řetězců mastných kyselin.

V oleosomech triglyceridy jako zásobní! lipid.

Pohybové možnosti membránových lipidů

Fluid Bilayer View of Membrane Structure Lodish 4

Topologie membránových bílkovin

Single-spanning Membrane Protein: 1 alpha Helix Délka transmembránového úseku je typická pro jednotlivé kompartmenty a od ER k PM se zvětšuje! (tj. zvětšuje se tloušťka dvojvrstvy!) Lodish 4

Topology of 7-spanning protein: Rhodopsin as a prototype. Each membrane spanning segment is generally very hydrophobic and can be predicted by a peak, ~20 amino acids long, in a hydropathy plot. Proteins that span the membrane many times often have a more hydrophilic environment in the center, so that each α helical transmembrane segment has a hydrophobic face towards the lipid bilayer and a more hydrophilic face towards the center. This can be used for ligand binding or to form a pore or channel for moving small molecules across the membrane. Lodish 4

Kyte-Doolittle plot - + Predikce hydrofobních TM úseků membrány. Např. http://arbl.cvmbs.colostate.edu/molkit/hydropathy/

HYDROFOBNÍ MODIFIKACE PERIFERNÍCH MEMBR. BÍLKOVIN

Detergents solubilization of membranes. A major argument for the existence of rafts, as well as the most common test for whether protein is in a raft, depends on detergent solubilization. RAFTY CMC = critical micelle concentration Lodish 4

Detergent structures and properties. Triton X-100. Non-denaturing, very low CMC, hard to remove. Rafts components thought to be insoluble at low temperature. Octylglucoside. Non-denaturing, high CMC, easy to remove. Solubilizes rafts. Expensive (not an industrial detergent). Lodish 4 SDS. Very denaturing. Solublilizes 90% of all membrane proteins (though very hydrophobic ones remain aggregated or insoluble). Imparts uniform negative charge density on proteins, enabling electrophoretic separation based on size alone.

Isolation of rafts by flotation in non-ionic detergents. Most common method to identify raft components is to extract cells with certain non-ionic detergents, such as Triton-X100 at 4 o C, followed by flotation in sucrose gradient. Lubrol extraction may isolate a second type of raft. Flotation is important to distinguish from cytoskeletally associated complexes, which are also insoluble in detergent, but pellet in centrifuge. Caveat: Proteins that do not associate in vivo can be coisolated in floating rafts, e.g. some mitochondrial proteins end up in the raft fraction. (See Cell 115:377 for latest critique of raft model.) Caveat: Detergent extraction causes things to redistribute and collapse into apparent rafts. Such aggregation has been seen even by immunofluorescence microscopy. Lipids and rafts are not immobilized by many conventional fixation procedures, which only immobilize proteins. Caveat: Weak interactions with rafts can be dissociated.

Membrane microdomains and signal transduction. Disruption of caveolin lowers membrane cholesterol content, but might also disrupt segregation into microdomains. Different Ras isoforms associate preferentially with distinct microdomains. Their different signaling properties might arise from the differential localization of regulators or effectors (X or Y). Nat. cell biology 1 :E35-E37, Nature Cell Biology 3, 368-375

SHLUKOVÁNÍ MIKRORAFTŮ PO STIMULACI EXTRA/INTRA - celulární Proposed mechanisms of raft clustering and signaling. (a) Rafts (red) are small at the plasma membrane, containing only a subset of proteins. (b) Raft size is increased by clustering, leading to a new mixture of molecules. This clustering can be triggered (1) at the extracellular side by ligands, antibodies, or lectins, (2) within the membrane by oligomerization, or (3) by cytosolic agents (cytoskeletal elements, adapters, scaffolds). Raft clustering occurs at the plasma membrane as well as intracellularly, e.g., in endosomal lumen. Ligand binding or oligomerization can alter the partitioning of proteins in and out of rafts. Increased raft affinity of a given protein and its activation within rafts (e.g., phosphorylation by Src-family kinases [yellow]) can initiate a cascade of events, leading to further increase of raft size by clustering. J. Clin Invest. 110:597

Is clustering of rafts involved in signaling? Until recently, one of the best models was the T cell receptor, where activation was thought to lead to fusion of small rafts and recruitment of many proteins into a large signaling platform at the immunological synapse. Latest data is that rafts may not be involved after all. Nat Cell Biol 6:180. Cell 115:377. Simons NRMCB. 1:31. See also Traffic 4:812

Plant Physiology 2005

TM=total membr.

Keith Mostov kriticky o raftech Summary: Major change in status of raft hypothesis since 2003. 1. Detergent insolubility/flotation and sensitivity to cholesterol depletion are both very nonspecific and are not good evidence that a given protein is in a raft, or even that rafts exist, especially in unperturbed membrane. 2. Sphingolipids are entirely in outer leaflet, while cholesterol is probably enriched in the outer leaflet. Given the high mole % of these in most plasma membrane, almost the entire plasma membrane may be lo phase. If the entire outer leaflet is lo phase, then the word raft is the wrong analogy. 3. Signaling events at the outer leaflet are hypothesized to couple to signaling pathways at the inner leaflet, e.g. clustering of GPI-anchored proteins affec.t It is not clear how this transbilayer coupling occurs, though interdigitation of the long acyl chains of sphingolipids or role for transmembrane proteins are possibilities. 4. Latest biophysical studies suggest rafts are very small, ~4 proteins. Explains why hard to visualize rafts by light microscopy. 5. Models largely ignore organizing effects of proteins, which are 30-40% of the membrane. 6. My view: There are clearly lateral in-homogeneities of lipids in membranes, but the raft hypothesis is probably not the best description. More of a metaphor for a poorly understood, and probably very complex situation. Ann. Rev Cell Dev Bio 20:839

Metoda základ opět FLOTACE

Tab I asi 30 membr. transporterů

CELKEM V DRM 145 BÍLKOVIN.

LOKÁLNÍ MODIFIKACE SLOŽENÍ LIPIDŮ MEMBRÁNY USNADŇUJE TVORBU A FŮZI VÁČKŮ!

KONCEPT TVAROVÉ ROZMANITOSTI LIPIDOVÝCH AGREGÁTŮ Shape-structure concept of lipid polymorphism Traffic 1:605

Speculative models for lipid involvement in membrane fission. Vesicles pinching off involves extremes of curvature, both concave and convex. This may involve lipids with conical or inverted conical shapes, which promote curvature. Traffic 1: 605