Влияние продукции конститутивно-активной мутантной формы малой ГТФазы Sar1 на формирование нейрита в дифференциирующихся клетках нейробластомы N18Aдипломная работа (Бакалавр)
Аннотация:Малая ГТФ-аза Sar1 – ключевой белок формирования COPII окаймления, которое необходимо для осуществления везикулярного транспорта из ЭПР. Белок Sar1, будучи в ГДФ форме, свободно плавает в цитоплазме. При взаимодействии с белком Sec12, который заякорен в мембрану ЭПР, происходит обмен нуклеотда на ГТФ. При этом Sar1 меняет конформацию и экспонирует гидрофобный N-конец, с помощью которого заякоривается в мембране ЭПР. После этого он привлекает гетеродимер белков Sec23/Sec24 и связывается с ним. Гетеродимер, в свою очередь привлекает гетеротетрамер Sec13/Sec31. Образуется кластер белков СОРII-окаймления на поверхности мембраны ЭПР вокруг Sec12, называемый компартментом ERES. После присоединения гетеротетрамера, константа гидролиза ГТФ в составе Sar1 резко увеличивается, и ГТФ гидролизуется. При этом Sar1 вновь меняет конформацию и преходит в цитоплазму.
На внутренней стороне гетеродимера сконцентрированы положительно заряженные аминокислоты. Полярные головы фосфилипидов имеют отрицательный заряд и за счет электростатических взаимодействои притягиваются к белкам окаймления. Таким образом плазматическая мембрана деформируется. В дальнейшем это приводит к формированию везикулы.
В 2009 году была опубликована статья о том, что компартменты ERES накопливаются в растущем аксоне. При ингибировании этого процесса экспрессией мутантного белка Sar1, который не способен образовывать ERES, длина аксонов резко уменьшалась. Уменьшение экспрессии белка Sar1 с помощью РНК интерференции приводило к аналогичному результату. Функция, которую выполняют ERES в отрастании аксонов оставалась неясной.
Мы предположили, что ERES могут играть в развитии аксона какую-то другую роль, помимо везикулярного транспорта. Мы решили провести аналогичное исследование с экспрессией другой мутантной формы Sar1, которая способна образовывать ERES, однако препятствует прохождению везикулярного транспорта из них.