Darvas Zsuzsa, László Valéria

Sejtbiológia

A vezikulumok kikötődése és a membránok fúziója

A donor membránról lefűződő vezikulum a fogadó membránhoz érkezve az egymást felismerő vSNARE, illetve tSNARE összekapcsolódása révén kiköt a fogadó membránon. A v- és tSNARE molekulák speciális extracelluláris helikális doménjei összekapcsolódnak, összecsavarodnak, és egy ún. transz-SNARE komplexet hoznak léte. Ez az erős kötődés összetartja a két kapcsolódó membránt. Idegsejtek esetében a tetanuszt és a butulizmust okozó baktériumok azért okozhatnak végzetes kimenetelű fertőzést, mert a toxinjaik olyan speciális proteázok, amelyek a SNARE fehérjéket hasítva gátolják az ingerület átvitelt (VII.6. ábra).

Harvard

(): . : . : /hivatkozas/m1338setb_656/#m1338setb_656 ()

Chicago

. . . : . (: /hivatkozas/m1338setb_656/#m1338setb_656)

APA

(). . . (: /hivatkozas/m1338setb_656/#m1338setb_656)

BibTeX EndNote Mendeley Zotero

VII.6. ábra. Idegsejtben a transz-SNARE komplex.

Az ingerületátvivő anyagot szállító vezikulum szinaptobrevin (vSNARE) molekulája a fogadó plazmamembrán kétféle tSNARE molekulájával (tSNARE 1: szintaxin; vSNARE 2: Snap25) képez 4 alfahélixből összecsavarodó komplexet

A kikötés helyességét a még mindig GTP-t kötő Rab fehérje ellenőrzi. Ezután két folyamat zajlik le szinte párhuzamosan. Az egyik folyamat a fúzió, amely alapját a SNARE párok által létrehozott komplex adja és más fúziós fehérjék segíthetik. Így megindul a membránok fúziója, amely a két membrán lipidrétegeinek átrendeződésével jár együtt. Ezeket az eseményeket fehérjék irányítják, de fontos szerepük van a membránok lipidkomponenseinek is, a már említett foszfoinozitidek mellett a foszfatidsav játszik fontos szerepet.

A másik folyamat pedig a Rab fehérjék leválása GTP hidrolízis kíséretében, melynek eredményeként a Rab fehérje kiválik a membránból és szolubilis formában a citoszolba kerül (VII.7. ábra).

Harvard

(): . : . : /hivatkozas/m1338setb_661/#m1338setb_661 ()

Chicago

. . . : . (: /hivatkozas/m1338setb_661/#m1338setb_661)

APA

(). . . (: /hivatkozas/m1338setb_661/#m1338setb_661)

BibTeX EndNote Mendeley Zotero

VII.7. ábra. A vezikulumok kikötése és a membránfúzió kezdete.

1: a donor membránról lefűződő vezikulum membránja tartalmazza a vSNARE-t és a Rab fehérjét is. A Rab GTP-t köt, ami lehetővé teszi, hogy lipid-csoportjával a vezikulum membránjába épüljön. 2: a klatrin burkos vezikulum elveszítve burkát a megfelelő célmembránhoz szállítódik, 3: amelynek tSNARE komponense felismeri a vezikulum vSNARE molekuláját és összekapcsolódnak, miközben a Rab kötött GTP hidrolizál. A hidrolízis során felszabaduló energia használódik fel a vezikulum kikötéséhez (dokkolás). A fúziós fehérjék bekötődésével pedig megindul a membránfúzió folyamata 4: a Rab-GDP komplex leválik a vezikulum membránjáról, és a fúziót követően felszabaduló fúziós fehérjékkel együtt a citoplazmába kerül

Harvard

(): . : . : /hivatkozas/m1338setb_664/#m1338setb_664 ()

Chicago

. . . : . (: /hivatkozas/m1338setb_664/#m1338setb_664)

APA

(). . . (: /hivatkozas/m1338setb_664/#m1338setb_664)

BibTeX EndNote Mendeley Zotero

VII.8. ábra. Az NSF az adaptor fehérjék segítségével bekötődik a membránba. ATP energiáját hasznosítva széttekeri az összekapcsolódott SNARE fehérjéket.

NSF (N-etilmaleimid-szenzitív fúziós protein), SNAP-ok (szolubilis NSF-hez kötőtő proteinek, adaptor fehérjék). A fúziós komplex két eleme közül a SNAP-ok amelyek a SNARE-ekhez is képesek kötődni, és a felismerő molekulák erről a kötőképességükről kapták a nevüket, ugyanis a SNARE betűszó azt jelenti: SNAP-receptorok

Érdekes megfigyelés, hogy pl. a HIV vírus egy speciális fúziós fehérje segítségével jut be a CD4+ gazdasejtbe, amely a vírus fehérjeburkában helyezkedik el. Amikor a vírus hozzákötődik a gazdasejthez a fúziós fehérje egy hidrofób fúziós-peptidrésze beépül a gazdasejt membránjába is, és a fúziós fehérje összekapcsolja a két membránt. Ezt követően spontán szerkezetváltozás történik, és a fúziós fehérje egyes helikális részei összekapcsolódnak egymással. Ezért a két membrán olyan közel kerül egymáshoz, hogy a lipidrétegek átrendeződésével a két membrán összeolvad. Ez a mechanizmus sok hasonnlóságot mutat a transz-SNARE komplex létrejöttével.

Harvard

(): . : . : /hivatkozas/m1338setb_668/#m1338setb_668 ()

Chicago

. . . : . (: /hivatkozas/m1338setb_668/#m1338setb_668)

APA

(). . . (: /hivatkozas/m1338setb_668/#m1338setb_668)

BibTeX EndNote Mendeley Zotero

VII.9. ábra. A membránfúzió végső lépései.

Részletek az ábrán

A SNARE fehérjék ciklusához hozzátartozik, hogy a SNARE komplexből ki kell szabadulniuk, ezután membrántranszporttal visszajuthatnak a megfelelő kompertmentbe. Ebben a folyamatban az NSF és SNAP adaptor fehérjék vesznek részt (VII.8. ábra). Régebben azt hitték, hogy az NSF és az adaptor fehérjék a fúziós komplex tagjai, de kiderült, hogy a SNARE komplex disszociációjában van fontos szerepük.

A membránfúzió végző lépései során a lipidkettősréteg átrendeződik, ami energiaigényes folyamat. Az exocitózis tanulmányozása szolgáltatta a legtöbb információt. A membránfúzió lépéseit a VII.9. ábra mutatja.

Tartalomjegyzék

Kiadó: Semmelweis Kiadó

Online megjelenés éve: 2026

ISBN: 978 963 331 704 4

Orvostudomány Semmelweis Kiadó könyvei

Reméljük, hogy a hallgatóknak nemcsak egy olyan jegyzetet készítettünk, amelyet meg kell tanulniuk, de sikerült belevinnünk azt az érzést is, amely a jegyzet megírásakor és átírásakor eltöltött minket. Ez az érzés a csodálat. Milyen csodálatos kis egység a sejt, milyen tökéletesen és logikusan szervezett! Mi sem, és így a hallgató sem menekülhet meg a molekuláris szemlélettől, amely manapság a biológia és az orvostudomány minden területén uralkodóvá vált. Igyekeztünk csak annyi molekulát és molekuláris mechanizmust megemlíteni, amelyet feltétlenül szükségesnek tartottunk a sejtben zajló folyamatok megismeréséhez és megértéséhez. Kívánjuk, hogy a leírtak segítsék a hallgatókat más tárgyak anyagának megértésében és elsajátításában is. A jegyzet immáron negyedik, javított kiadását tartják a kezükben és persze ez is több, mint az előző. Mentségünkre legyen mondva a többlet nemcsak több szöveget, de több képanyagot és ábrát is jelent. Reméljük ez segít jobban megérteni a sejtekben zajló, néha bizony komplikált eseményeket. (a szerzők)

Hivatkozás: https://mersz.hu/darvas-laszlo-sejtbiologia//

BibTeX EndNote Mendeley Zotero