rso vvt ghost hipotónia normotónia iso

Átírás

1 Membrán, transzport

2

3 rso vvt ghost hipotónia normotónia iso

4 ~50 membrán fehérje mutáció megváltozott morfológia Figure 4. Red cell morphology. Hereditary spherocytosis (HS; top panel); nonhemolytic hereditary elliptocytosis (HE; middle panel); elliptocytes, poikilocytes, and fragmented red cells in hemolytic HE (bottom panel). BLOOD, 2008, 112(10)

5

6

7 Membránon keresztül folyó transzportfolyamatok A membrán lehet : lipid kettősréteg sejtmembrán A transzport energetikailag lehet: passzív aktív Transzportált anyagok száma, transzport iránya: uniport symport, antiport A transzportált anyag lehet: vízoldékony zsíroldékony

8 Vezikulák és MBL-ek

9

10 A lipid kettősréteg átjárhatósága: *

11 Transzport mechanizmusok * pumpa fehérje csatorna Aktív transzport

12 Karrier-mediálta és passzív transzport uniport ionofór Valinomycin (ionophore)

13 Aktív transzport formái Glükóz Na + szimport antiport P V F ABC

14 Intesztinális glükóz transzport

15 Membránon keresztül folyó transzportfolyamatok A membrán lehet : lipid kettősréteg sejtmembrán Transzportált anyagok száma: uniport szimport, antiport A transzport energetikailag lehet: Passzív (egyszerű diff., a lipid 2-s rétegen v. csatornán át, v. uniportmediált) Aktív (kapcsolt vagy pumpált) A transzportált anyag lehet: vízoldékony zsíroldékony

16 Membrán transzport fajtái transzportált S oldékonysága alapján: A. Hidrofil B. Hidrofób K C C m aq 1

17 Hidrofób molekulák transzportja Passzív transzportot befolyásoló tényezők 1. R (lipid / víz particiós coeff.) 2. i.c. partició - Henderson-Hasselbach egy. Aktív pumpák ABC (ATP binding casette) transzporterek (a) pumpa (b) csatorna (c) regulátor egyéb transzporterek

18

19 1. lipid-víz particiós coeff. meghatározza pl. az ált. anesztetikumok hatékonyságát Membránban elért cc./hatékonyság

20 lysosome ph 5 R-NH 2 R-NH 3 + R-NH 3 + R-NH 2 cytoplasm ph 7 2. Particiós coeff. ph-függése (Henderson-Hasselbach) meghatározza az amfifil anyagok ic. eloszlását pk: azon ph, melynél a neutrális és a töltött molekulák cc.-ja egyenlő

21 Hidrofób molekulák transzportja Passzív mechanizmusok R (lipid / víz particiós coeff.) i.c. partició - Henderson-Hasselbach egy. Aktív pumpák ABC (ATP binding casette) transzporterek (a) pumpa (b) csatorna (c) regulátor egyéb transzporterek

22 Az ABC-transzporter fehérjék általános felépítése TM sejtmembrán TM NBD 2 transzmembrán domén (TM) 2 nukleotid kötő domén (= NBD = ATP binding domain, motor ) NBD ABC: ATP-Binding Cassette

23 Legfontosabb ABC transzporterek Drog transzporterek primitiv sejtekben MDR 1 Pgp PC flippáz CFTR TAP SUR (a) pumpa (b) csatorna (c) regulátor (a) (a) (a) (b,c) (a) (c)

24 Drog transzporterek primitív sejtekben egy (pl. a sejt által termelt) antibiotikumra specifikusak multidrog transzporterek evolúciós előny "He that will not apply new remedies, must expect new evils." Francis Bacon ( ); English philosopher, essayist, statesman. Plasmodium falciparum (malaria): chloroquin rezisztencia Bakteriális drog transzporterek (belső, citoplazma membránban): anyagfelvétel

25 Drog transzporterek primitív sejtekben See also Lodish, Fig Alberts, Fig

26 MDR1 gén kódolta P- glikoprotein (Pgp) J. Biol. Chem., Vol. 280, Issue 4, , January 28, 2005

27 See also Lodish, Fig MDR1 gén kódolta P-glikoprotein (Pgp, ABCB1) -Struktura: -Kifejeződés: -Szubsztrátjai: endogén: exogén: -Knock-out: -Mechanizmus: 2x6 transzmembrán domén, 2 NBD ( kétütemű motor ) mellékvese, bél, pancreas, vér-agy gát, rákos sejtek m. koleszterin? xenobiotikumok, drogok vér-agy gát inszufficiencia membrán vizes fázis -Jelentőség: rák kemoterápia,?

28 Vér-agy gát

29 A bélhám sejtek ABC-pumpái és lokalizációjuk MRP1 Pgp ABCG2 grapefruit juice (flavonoids)

30 Foszfatidilkolin (PC) flippáz (MDR2/ ABCB4) -Kifejeződés: májsejtek apikális felszíne -Szubsztrátjai: endogén: PC -Mehanizmus: Flippáz, PC-t forgat át a külső membrán lemezbe, ahonnan az epesavak kioldják az epébe -Knock-out, genetikai betegség: PC- depléció az epében cholangitis, halál 3-as típusú progresszív familial intrahepatikus cholestasis (PFIC)

31 PC epesavakat pufferelő hatása spgp MDR3

32 A máj sejtek ABC-pumpái ABCG5/G8 cholesterol

33 CFTR cisztikus fibrózis transzmembrán konduktancia regulátor: ATP-függő klorid csatorna és ATP-függő csatorna-regulátor. * Hiányában: viszkózus nyák (pl. hörgőkben). ATP a zárt állapotot stabilizálja. Hidrolizis nyitás

34 Nature Cell Biology 8, (2006)

35 TAP (oligopeptid transzporter): Virális és saját fehérjék oligopeptid proteaszomális lebontási termékeit transzportálják az ER lumenébe, ahol az MHC I fehérjékhez kötődve kerülnek ki a sejtek felszínére és mutatódnak be az immunrendszernek (CD8).

36 Alberts, Figure

37 K + heterooctamer SUR Glucose ATP a zárt állapot stabilizálódik depol. insulin secr.

38 Asymmetric lipid composition dinamikus egyensúly: flippázok /floppázok scramblase-k

39 Az ezt követő diák emlékeztető, vagy kiegészítőszemléltető anyagként szolgálnak

40 multidrog (mdr) rezisztencia mdr reverzió = moduláció drog cc. i ATP-depletált Pgp + sejtek vagy Pgp - sejtek ATP-depletált Pgp + sejtek +ATP t

41

42 Modell: másodlagos-aktív transzport mechanizmus

43 Mesterséges membránok 5-8 nm

44 MW SDS gel electrophoretogram (SDS-PAGE) (vvt membrán fehérjék)

45

46

47 Lateral pressure profile surfactants (felszínaktív anyagok)

48 Q (hőfelvétel) Scanning calorimetry T

49 T<T m T>T m

50

51 Z. Cournia,

52 A koleszterin molekuláknak számos fizikai funkciója van a membránban: * Immobilizálja a foszolipid molekulák első néhány szénhidrogén csoportját. Ez a lipid kettősréteget a deformációval szemben ellenállóbbá teszi és lecsökkenti a kis vízoldható molekulák permeabilitását a membránon át. Koleszterin nélkül a sejteknek sejtfalra lenne szüksége (l. baktériumok). * A koleszterin gátolja a fázis átalakulásokat a membránban: Tm alatt inkább fluidizál, felette stabilizálja a gélszerű doméneket.

53 Laterális inhomogenitás A "raft -ok funkciója: membránfehérjék laterális szervezettségének biztosítása, bizonyos jelátviteli folyamatokhoz szükséges elemek együttartása. Sűrűség alapján: A szfingolipidek, a koleszterin és fehérjék együttesen a membránban DIG- (detergens inszolubilis glikolipid-) microdoméneket vagy raft -okat (tutajokat) képeznek. Citoszekeletális kihorgonyzottság

54 Membrán- - fehérjék festése alapján: Egyenletes eloszlás (csak más mikroszkópos technikákkal látható kisebb mikrodomének) antigének X- kötése patch-ek cap sejtkortex aktin hálózata

55 Diffúziós mérésekkel: Single Particle Tracking Kisebb mikrodomének (40 23 nm)

56

57

58 FRAP Laterális diffúziós konstans, mobilis frakció Membrán fehérjék laterális diffúziója: cm 2 s -1 Membrán lipidek laterális diffúziója: cm 2 s -1 t = 1 sec s = 2 μm

59 Human NK cells readily form membrane nanotubes. Chauveau A et al. PNAS 2010;107: by National Academy of Sciences

60

61 hidrofil anesztetikum