Back to chapter

4.7:

Endoplasmatisch reticulum

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Endoplasmic Reticulum

Languages

Share

– [Instructeur] Het endoplasmatische reticulum, of ER, is een aaneensluitende reeks van membraanzakjes en buisjes die ononderbroken met het buitenste kernmembraan is verbonden. Een deel van de ER, de ruwe ER, dankt zijn naam aan de ribosomen die eraan vastzitten. Microscopisch gezien geven de ribosomen dit deel van de ER een ruw uiterlijk. Eenmaal gebonden, geven de ribosomen nieuw getransleerde eiwitten vrij in het lumen, een door het ER-membraan ingesloten ruimte waar eiwitten structurele wijzigingen ondergaan, zoals het opvouwen van de eiwitten naar hun tertiaire structuren. De eiwitten worden ook gecontroleerd op een goede translatie en vouwing door chaperonne-eiwitten. Als ze deze kwaliteitscontrole doorstaan, worden ze verpakt in blaasjes en vrijgegeven aan het golgiapparaat. Als ze echter falen, worden ze afgebroken in het cytosol en worden de aminozuren gerecycled. Het andere deel van de ER wordt de gladde ER genoemd, omdat er geen gebonden ribosomen zijn. In deze regio worden koolhydraten en lipiden gesynthetiseerd, die ook verpakt zijn voor levering aan het golgiapparaat. In de meeste eukaryotische cellen slaat de gladde ER ook calciumionen op voor gebruik als secundaire boodschappers. Bijvoorbeeld, in spiercellen, myocyten genaamd, waar de gladde ER bekend staat als sarcoplasmatisch reticulum, worden de opgeslagen calciumionen gebruikt om spieren samen te trekken.

4.7:

Endoplasmatisch reticulum

Het endoplasmatisch reticulum (ER) in eukaryotische cellen is een substantieel netwerk van onderling verbonden membranen met verschillende functies, van calciumopslag tot biomolecuulsynthese. Het ER produceert fosfolipiden die cruciaal zijn voor de membraanfunctie door de hele cel en zijn een primair onderdeel van het endomembraansysteem, . Bovendien zijn de twee verschillende regio's van de ER gespecialiseerd in de productie van specifieke lipiden en eiwitten.

Het ruwe ER wordt gekenmerkt door de aanwezigheid van microscopisch zichtbare ribosomen op het oppervlak. Als een ribosoom de translatie van een mRNA in het cytosol begint, leidt de aanwezigheid van een signaalsequentie het ribosoom naar het oppervlak van het ruwe ER. Een receptor in het membraan van het ER herkent deze sequentie en vergemakkelijkt de intrede van het groeiende polypeptide in het lumen van het ER via een transmembraaneiwitcomplex. Met de hulp van chaperonnes vouwen ontluikende eiwitten zich en ondergaan ze andere functionele modificaties, waaronder glycosylering, formatie van disulfidebindingen en oligomerisatie. Goed gevouwen en gemodificeerde eiwitten worden vervolgens verpakt in blaasjes om naar het Golgi-apparaat en andere locaties in de cel te worden verzonden. Chaperonnees identificeren onjuist gevouwen eiwitten en vergemakkelijken de afbraak in het cytosol door proteasomen.

Bij gebrek aan ribosomen is het gladde ER de cellulaire locatie waar lipiden- en steroïdesynthese, cellulaire ontgifting, koolhydraatmetabolisme en opslag van calciumionen plaatsvindt. Cellen die gespecialiseerd zijn in de afscheiding van hormonen zijn meestal overvloedig aanwezig in het gladde ER. Evenzo zijn de ontgiftende cellen van de lever rijk aan glad ER. Glad ER is ook de cellulaire opslagplaats voor anderszins giftige calciumionen; dit opgeslagen calcium kan dan snel worden afgegeven als een signaalmolecuul, waardoor cellulaire functies worden gestimuleerd, zoals spiercelcontractie en vesiculaire afgifte. De opslag en snelle heropname van calciumionen in het ER worden vergemakkelijkt door aanwezige calciumbindende eiwitten.

Suggested Reading

Mancias, Joseph D., and Jonathan Goldberg. "Exiting the endoplasmic reticulum." Traffic 6, no. 4 (2005): 278-285. [Source]

Nagai, Kiyoshi, Chris Oubridge, Andreas Kuglstatter, Elena Menichelli, Catherine Isel, and Luca Jovine. "Structure, function and evolution of the signal recognition particle." The EMBO Journal 22, no. 14 (2003): 3479-3485. [Source]

Stathopulos, Peter B., Min-duk Seo, Masahiro Enomoto, Fernando J. Amador, Noboru Ishiyama, and Mitsuhiko Ikura. "Themes and variations in ER/SR calcium release channels: structure and function." Physiology 27, no. 6 (2012): 331-342. [Source