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4.7: Endoplasmatisches Retikulum
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PROTOKOLLE

4.7: Endoplasmatisches Retikulum

Das Endoplasmatische Retikulum (ER) ist ein in eukaryontischen Zellen vorkommendes substanzielles Netzwerk von miteinander verbundenen Membranen mit verschiedenen Funktionen. Sie reichen von der Kalziumspeicherung bis zur Synthese von Biomolekülen. Als primäre Komponente des Endomembransystems stellt das ER Phospholipide her, die für die Membranfunktion in der gesamten Zelle entscheidend sind. Darüber hinaus sind die beiden unterschiedlichen Regionen des ER auf die Herstellung spezifischer Lipide und Proteine spezialisiert.

Das rauhe ER ist durch mikroskopisch sichtbare Ribosomen auf seiner Oberfläche gekennzeichnet. Wenn ein Ribosom mit der Translation einer mRNA im Zytosol beginnt, wird das Ribosom durch das Vorhandensein einer Signalsequenz auf die Oberfläche der rauhen ER gelenkt. Ein Rezeptor in der Membran des ER erkennt diese Sequenz und erleichtert den Eintritt des wachsenden Polypeptids in das ER-Lumen durch einen Transmembranproteinkomplex. Mit Hilfe von Chaperonen falten sich die entstehenden Proteine und erfahren andere funktionelle Modifikationen. Dazu gehören u.a. die Glykosylierung, Bildung von Disulfidbindungen und Oligomerisierung. Richtig gefaltete und modifizierte Proteine werden dann in Vesikel verpackt, um zum Golgi-Apparat und anderen Stellen in der Zelle gesendet zu werden. Chaperone identifizieren unsachgemäß gefaltete Proteine und erleichtern den Abbau im Zytosol durch Proteasomen.

Die glatte ER ist der zelluläre Ort der Lipid-und Steroidsynthese, der zellulären Entgiftung, des Kohlenhydratstoffwechsels und der Speicherung von Kalziumionen. Zellen, die auf die Sekretion von Hormonen spezialisiert sind, sind in der Regel im glatten ER reichlich vorhanden. Ebenso sind die entgiftenden Zellen der Leber reich an glatter ER. Glattes ER ist auch der zelluläre Speicherort von ansonsten toxischen Kalziumionen. Dieses gespeicherte Kalzium kann dann schnell als Signalmolekül freigesetzt werden, wodurch die Zellfunktionen, einschließlich der Muskelzellkontraktion und der vesikulären Freisetzung, stimuliert werden. Die Speicherung und rasche Wiederaufnahme von Kalziumionen im ER wird durch residente kalziumbindende Proteine gefördert.


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