С

Секреция

Секреция (от лат. Secretio «отделения, выделения») — процесс производства и выделения клеткой или железой любых веществ — секретов; этот процесс присутствует во всех живых организмах.

Когда речь идет о процессе секреции в клетке, чаще всего имеется в виду секреция белков, так как из-за большого размера и необходимую специфичность эти молекулы требуют использования сложных систем секреции. В частности клетками секретируются и различные другие сигнальные молекулы, вещества для защиты от патогенов или конкурентов (например, антибиотики), вещества для растворения пищи (то есть экзоферменты), питательные вещества — если экзоферменты всегда имеют белковую природу, для остальных классов молекул это не обязательно . Клеточная секреция присутствует у эукариот, бактерий и архей. Некоторые структуры общие для всех них, например АТФ-связанные кассеты (ABC). Sec-система — другая система секреции сохранена и гомологична во всех доменах живых организмов, в других эукариот это транслокон Sec 61 в эндоплазматическом ретикулуме, у дрожжей — транслоконовий комплекс и комплекс Sec YEG в бактериях.

Секреция у клеток эукариот

Клетки эукариот имеют очень развитую систему, предназначенную для секреции белков. Белки, предназначенные для секреции, синтезируются рибосомами, прикрепленными к грубому эндоплазматического ретикулума. В процессе синтеза, эти белки транспортируются через мембрану к люмена (полости) эндоплазматического ретикулума, где они подвергаются посттрансляционным модификациям и где молекулярные шапероны помогают свертыванию белка. Неправильно свернутые белки обычно идентифицируются транспортируются обратно в цитозоля для деградации протеазомою. Везикулы, наполненные свернутыми надлежащим образом белками формируются из мембран ЭР и транспортируются к аппарату Гольджи.

В аппарате Гольджи белки подальше модифицируются, в частности путем расщепления и функционализации вуглуводневих групп. Затем белки перемещаются в секреторных везикул, которые путешествуют вдоль цитоскелета к краю клетки. Последние модификации могут происходить уже в секреторных везикулах (например инсулин раскалывается с протоинсулину).

Наконец везикулы сливаются с цитоплазматической мембраной течение процесса, известного как экзоцитоз, выделяя свое содержимое за пределы клетки.

В течение всего описанного цикла поддерживается строгий биохимический контроль pH: в цитозоле pH составляет 7,4, в ЕР pH 7,0, в аппарате Гольджи pH 6,5. Секреторные везикулы имеют pH между 5,0 и 6,0; некоторые секреторный пузырьки развиваются в лизосомы с pH 4.8.

Многие белки, выделяемые (секретируются), таких как FGF1 (aFGF), FGF2 (bFGF), интерлейкин-1 (IL1) и т.д., не имеют сигнальной последовательности. Они не используют классический путь через ЕР и аппарат Гольджи. Вместо этого они выделяются, используя различные неклассические пути, в зависимости от типа клетки и вещества, выделяется.

Секреция у бактерий

Секреция присутствует во всех бактерий. Грамотрицательные бактерии имеют две мембраны, делая секрецию типологически сложнее. Так, известный как минимум пять специализированных систем секреции у бактерий:

1) Система секреции I типа: АТФ-связанные кассеты, упомянутые выше.

2) Система секреции II типа: Sec-система для транспортировки через внутреннюю мембрану и другая система для транспортировки через внешнюю мембрану. Эта система использует один из типов ворсинок, которые являются модификации Sec-системы, но отличные от первого типа.

3) Система секреции III типа (T3SS): Гомологическая мотора (базальном телу) бактериальных жгутиков. Она подобна молекулярного шприца, через который бактерия (например Shigella или Yersinia) может впрыснуть белки в эукариотической клетке. Низкая концентрация Ca 2+ в цитозоле открывает «ворота», которые регулируют TTSS. Система Hrp у патогенов растений используется для уприскання «гарпинив» в растительных клеток щляхом подобного механизма.

4) Система секреции IV типа: Гомологическая системам прикрепления бактерий и жгутикам архей. Эта система способна к транспортировке как ДНК, так и белков. Как было обнаружено, в Agrobacterium tumefaciens, эта система используется для ввода плазмиды Ti в клетку хозяина, вызывает развитие опухоли. Helicobacter pylori использует систему секреции IV типа, чтобы впрыснуть белок Cag в эпителиальные клетки желудка. Bordetella pertussis, причинная агент коклюша, выделяет пертусиновий токсин частичное через эту же систему.

5) Система секреции V типа, также называется автотранспортерною системой: использует систему sec для секреции через внутреннюю мембрану. Белки, которые прошли этим путем, имеют свойство формировать бета-баррелей в своем C-ТЕРМИНУС и встоюватися во внешнюю мембрану для транспортировки остальных белка наружу. Наконец, бета-баррель может остаться во внешней мембране. Некоторые исследователи считают, что эти остатки автотранспортерив дали начало окунитесь, которые подобны бэра-баррель.

Бактерии, также как митохондрии и хлоропласты, используют другие специализированные транспортные системы, например двух- аргининнои трнанслокации (Tat), который, в отличие от Sec-зависимых систем, транспортирует через мембраны полностью згорнити белки. Название системы происходит от необходимости иметь два послидосних аргинина в сигнальной последовательности для использования этой системы.

Секреция на макроскопическом уровне

Часто многие клетки многоклеточных организмов действуют вместе, секретируя одно вещество, что оставляет район непосредственной близости клеток, хотя может как оставаться в организме (внутренняя секреция), так и покидать его (внешняя секреция). Если эти клетки объединены в органы, такие органы называются железами. Многоклеточные организмы, прежде всего животные и растения, выделяют многочисленные гормоны, которые помогают им регулировать жизнедеятельность организма, синхронизируя аткивнисть разных клеток. У животных, в дополнение к экзоферментов и гормонов, ткани тела также выделяют значительное количество веществ, которые обеспечивают смазывание и влажность. Хотя в большинстве случаев процесс секреции внутренний, он может быть и внешним, например, большинство млекопитающих выделяют слезы, пот и молоко. Желудочные железы, окружающие желудок, имеют четыре различные виды клеток, которые выделяют вещества, необходимые для пищеварения. Эндокринные железы выделяют гормоны непосредственно в кровоток, который переносит их к месту назначения.

Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Проверьте также
Закрыть
Кнопка «Наверх»
Закрыть
Закрыть