Back to chapter

4.9:

מבנה גולג׳י

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

לצד הרשתית ER התוך-פלזמית, או, בתאים האיקריוטיים נמצאת מערכת גּוֹלְגִי, אוסף של מדורים עטופי קרום ודמויי דיסק בעלי שני צדדים ברורים ציס וטרנס. כל חלק מכיל אנזימים וחלבוני הובלה ייחודיים, האחראים לביצוע שינויים מבניים ולמיון נכון של חלבונים ושומנים. מקבץ הצינוריות ER-הקרובות ביותר ל מרכיבות את רשת ציס-גּוֹלְגִי, שאליה נכנסים לראשונה החלבונים והשומנים.מולקולות יכולות לנוע דרך המקטעים האמצעיים, המכונים ציסטרנות, החל מציסטרנת הציס. כאן, הם עוברים גליקוזילציה ודה-גליקוזילציה, תהליכי ההוספה וההסרה של מולקולות סוכר. לאחר מכן, חלבונים עוברים לציסטרנות המדיאלית והטרנס.שם הם עוברים גליקוזילציה נוספת, כמו גם זירחון וסולפציה, הוספת קבוצות זַרְחָה וקבוצות סולפוניות. שינויים מבניים אלו הופכים חלבונים לתפקודיים בהגעתם ליעד הסופי. ER-הרחק מאוד מה נמצאת רשת טרנס-גּוֹלְגִי, שבה החלבונים מקבלים תגי יעד.לדוגמה, תג מנוז-6-פוספט יכוון חלבונים לתוך ליזוזומים לשם עיכול. בהתאם לתגים שלהן, בועיות ההובלה יישלחו ליעדים מוגדרים. למשל, לקרום התא או לבועיות הפרשה, שמשחררות את תכולתן מהתא לאחר עירור.

4.9:

מבנה גולג׳י

As they leave the Endoplasmic Reticulum (ER), properly folded and assembled proteins are selectively packaged into vesicles. These vesicles are transported by microtubule-based motor proteins and fuse together to form vesicular tubular clusters, subsequently arriving at the Golgi apparatus, a eukaryotic endomembrane organelle that often has a distinctive ribbon-like appearance.

The Golgi apparatus is a major sorting and dispatch station for the products of the ER. Newly arriving vesicles enter the cis face of the Golgi—the side facing the ER—and are transported through a collection of pancake-shaped, membrane-enclosed cisternae. Each cisterna contains unique compositions of enzymes and performs specific protein modifications. As proteins progress through the cis Golgi network, some are phosphorylated and undergo removal of certain carbohydrate modifications that were added in the ER. Proteins then move through the medial cisterna, where they may be glycosylated to form glycoproteins. After modification in the trans cisterna, proteins are given tags that define their cellular destination.

Depending on the molecular tags, proteins are packaged into vesicles and trafficked to particular cellular locations, including the lysosome and plasma membrane. Specific markers on the membranes of these vesicles allow them to dock at the appropriate cellular location. In addition, membrane phospholipids can be modified in the Golgi and the Golgi can manufacture and secrete some polysaccharides.

Interestingly, the Golgi fully disassembles and reassembles during cell division. Previously, the Golgi apparatus was understood as a static structure through which proteins progressively moved. More recently, scientists have begun to view the collection of Golgi cisternae as dynamic structures, advancing from the cis to the trans face of the network as a unit.

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]