Back to chapter

4.9:

Golgi-apparaat

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

Languages

Share

– [Instructeur] Naast het endoplasmatische reticulum, of ER, in eukaryotische cellen, bevindt zich het golgiapparaat, een verzameling van schijfvormige membraangebonden compartimenten met twee verschillende zijdes, cis en trans. Elke portie bevat unieke enzymen en transporteiwitten, die verantwoordelijk zijn voor het aanpassen en correct sorteren van eiwitten en lipiden. De buisvormige clusters die het dichtst bij de ER liggen, vormen het cis golgi-netwerk, waar eiwitten en lipiden het eerst binnenkomen. Moleculen kunnen zich door de middelste segmenten, cisternae genaamd, bewegen, te beginnen met de cis cisterna. Hier ondergaan ze glycosylering en deglycosylering, het toevoegen en verwijderen van suikermoleculen. Vervolgens verplaatsen eiwitten zich naar de mediale en trans cisternae, waar ze meer glycosylering ondergaan, evenals fosforylering en sulfatering, de toevoeging van fosfaat en sulfonale groepen. Deze aanpassingen maken eiwitten functioneel op hun eindbestemming. Het verste van de ER is het trans golgi-netwerk, waar eiwitten van een bestemmingslabel worden voorzien. Bijvoorbeeld, een mannose-6-fosfaatlabel zal eiwitten naar lysosomen leiden voor de spijsvertering. Afhankelijk van het label worden de transportblaasjes naar specifieke bestemmingen verzonden. Bijvoorbeeld naar het plasmamembraan, of naar de afscheidingsblaasjes, die bij activering hun inhoud uit de cel vrijgeven.

4.9:

Golgi-apparaat

Goed gevouwen en geassembleerde eiwitten selectief worden verpakt in blaasjes op het moment dat ze het endoplasmatisch reticulum (ER) verlaten. Deze blaasjes worden getransporteerd door op microtubuli gebaseerde motoreiwitten en smelten samen om vesiculaire buisvormige clusters te vormen, die vervolgens naar het Golgi-apparaat, een eukaryotisch endomembraan organel dat vaak een kenmerkend lintachtig uiterlijk heeft, leiden.

Het Golgi-apparaat is een belangrijk sorteer- en verzendstation voor de producten van het ER. Nieuw blaasjes die aangekomen zijn, komen de cis- zijde van de Golgi binnen – de zijde die naar de ER gericht is – en worden door een verzameling pannenkoekvormige, membraan-omsloten cisternae getransporteerd. Elke cisterna bevat unieke samenstellingen van enzymen en voert specifieke eiwitmodificaties uit. Terwijl eiwitten door het cis Golgi-netwerk gaan, worden sommige gefosforyleerd en worden bepaalde koolhydraatmodificaties die in het ER zijn toegevoegd verwijdered. Eiwitten verplaatsen zich vervolgens door de mediale cisterna, waar ze geglycosyleerd kunnen worden om glycoproteïnen te vormen. Na modificatie in de trans cisterna krijgen eiwitten labels die hun cellulaire bestemming bepalen.

Afhankelijk van de moleculaire labels worden eiwitten verpakt in blaasjes en naar bepaalde cellulaire locaties vervoerd, waaronder het lysosoom en plasmamembraan. Specifieke markeringen op de membranen van deze blaasjes zorgen ervoor dat ze op de juiste cellulaire locatie kunnen worden aangemeerd. Bovendien kunnen membraanfosfolipiden worden gemodificeerd in het Golgi-apparaat en kan het Golgi-apparaat enkele polysacchariden produceren en afscheiden.

Het Golgi-apparaat wordt tijdens de celdeling volledig gedemonteerd en weer in elkaar gezet. Men dacht eerst dat het Golgi-apparaat een statische structuur was waar eiwitten zich progressief door voortbewogen. Wetenschappers beschouwen de verzameling Golgi cisternae nu als dynamische structuren, die een eenheid van de cis naar de trans- kant van het netwerk vormen.

Suggested Reading

Huang, Shijiao, and Yanzhuang Wang. "Golgi structure formation, function, and post-translational modifications in mammalian cells." F1000Research 6 (2017). [Source]

Suda, Yasuyuki, Kazuo Kurokawa, and Akihiko Nakano. "Regulation of ER-Golgi transport dynamics by GTPases in budding yeast." Frontiers in Cell and Developmental Biology 5 (2018): 122. [Source]