Sekretion (fysiologi)

Sekretion  är processen att frigöra kemiska föreningar från en cell . Till skillnad från själva utsöndringen kan ett ämne under utsöndringen ha en specifik funktion (det får inte vara avfallsprodukter). Hemligheten  är en vätska som utsöndras av celler och som innehåller biologiskt aktiva substanser. De utsöndrande organen kallas körtlar .

Människor

Sekret hos människor inkluderar till exempel:

• utsöndring av körtlarna i mag-tarmkanalen
  • matsmältnings enzymer
  • saltsyra
  • gallsyra
  • hormoner i matsmältningssystemet
• lungsekretion _
  • ytaktiva ämnen
• endokrin sekretion
  • kön och andra hormoner .
• utsöndring av neurotransmittorer
• immunutsöndring

Mekanism

Hos människor, som i alla eukaryota celler , sker utsöndringsprocessen genom exocytos . Proteiner för den yttre delen syntetiseras av ribosomer fästa vid det endoplasmatiska retikulumet . När de syntetiseras kommer dessa proteiner in i håligheten i det endoplasmatiska retikulumet, där proteiner vikas med hjälp av chaperoner och där de glykosyleras. Vid denna tidpunkt känns oveckade proteiner vanligtvis igen och flyttas till cytosolen, där de bryts ned av proteasomer . Vesiklerna som innehåller veckade proteiner transporteras sedan till Golgi-apparaten .

I Golgi-apparaten modifieras oligosackaridmärkningarna av proteiner, och deras ytterligare transformationer kan inträffa, inklusive klyvning och en förändring i destination. Proteinerna flyttar sedan till sekretoriska vesiklar, i vilka de färdas genom cytoskelettet till cellens yttre membran. Ytterligare förändringar i proteiner kan inträffa i sekretoriska vesiklar (de bildar till exempel insulin genom att dela proinsulin).

Med tiden kombineras vesiklarna med cellmembranet i en struktur som kallas en porosom under exocytos , vilket resulterar i att innehållet i vesikeln stöts ut från cellen [1] .

Strikt biokemisk kontroll av detta upprätthålls genom att använda en pH -gradient : cytosol pH 7,4; pH i det endoplasmatiska retikulum - 7,0 och cis-Golgi - 6,5. De sekretoriska vesiklarnas pH ligger i intervallet mellan 5,0 och 6,0; några sekretoriska vesiklar lossnar från lysosomer , som har ett pH på 4,8.

Icke-klassisk sekretionsväg

Många proteiner som FGF1 (aFGF), FGF2 (bFGF), interleukin-1 (IL1), etc. har ingen signalsekvens. De använder inte den traditionella utsöndringsvägen (genom det endoplasmatiska retikulumet och Golgi-apparaten), deras utsöndring sker på olika icke-traditionella sätt.

Sekretoriska celler

Många typer av mänskliga celler har förmågan att bli en sekretorisk cell. De har välutvecklade endoplasmatiska retikulum och golgi-apparater för att utföra sina funktioner.

Sekretion i prokaryoter

Sekretion finns inte bara i eukaryoter , utan även i bakterier och arkéer . Kassett - ATP -bindande transportörer (ABC-system) är karakteristiska för alla tre domäner av levande organismer. Sec-systemet är ett annat bevarat sekretoriskt system som är homologt med translokonkanalen i det eukaryota endoplasmatiska retikulumet . Den består av Sec-61-komplexet i jäst och Sec YEG-komplexet i bakterier.

Sekretion i gramnegativa bakterier

Gramnegativa bakterier har 2 membran , så sekretionen är topologiskt mer komplex. Så det finns minst 6 specialiserade sekretoriska system i gramnegativa bakterier.

Sekretoriskt system av typ I (T1SS eller TOSS)

T1SS utför förflyttning av proteiner från cytoplasman till miljön; medan endast tre proteiner är inblandade:

• Cytoplasmatisk ATP-bindande kassett (ABC) . Består av NBD (nukleotidbindande domän) och TMD (transmembrandomän), och är belägen på det inre cytoplasmatiska membranet. Funktion: specifik igenkänning av signalsekvensen vid C-terminalen av det transporterade proteinet, vilket utlöser sammansättningen av transportkomplexet.
• Cytoplasmatisk membranfusion eller adapterprotein (MFP). Består av en kort cytoplasmatisk N-terminal domän kopplad till ett membranankare och en stor periplasmatisk domän. Funktion: utför specifika anslutningar mellan komponenterna i systemet på de inre och yttre membranen.
• Specifikt yttre membranprotein (OMP). Tillhör TolC-klassen. Det är ett trimeriskt protein som bildar en lång (140 A˚), vattenfylld kanal genom det yttre membranet och periplasman; vidöppen utåt och sammandragen i den periplasmatiska änden.

Sekretionssignalens C-terminala position innebär att translokation endast kan ske efter translation.

T1SS transporterar olika molekyler från joner till proteiner av olika storlekar (20 - 900 kDa).

Typ III sekretoriskt system

Detta system är ansvarigt för enstegstransporten av patogenicitetseffektormolekyler från en bakteries cytoplasma till cytosolen i en eukaryot cell i en makroorganism. Det säkerställer också montering på cellytan av supermolekylära strukturer som är involverade i transporten av proteiner direkt in i den eukaryota cellen. Utsöndringen av effektorproteiner av detta system sker omedelbart efter kontakt av patogenen med värdcellen, därför kallas det det kontaktberoende utsöndringssystemet. Systemet finns i representanter för släktet Shigella, patogen Escherichia.

Se även

• Exocytos
• Extracellulära vesiklar
• Secretomics  är en gren av proteomics som studerar proteinerna som utsöndras av cellen.

Anteckningar

1. ↑ Anderson LL [www.blackwell-synergy.com/openurl?genre=article&sid=nlm:pubmed&issn=1582-1838&date=2006&volume=10&issue=1&spage=126 Upptäckt av 'porosomen'; the universal secretory machinery in cells]  (engelska)  // J. Cell. Mol. Med. : journal. - 2006. - Vol. 10 , nej. 1 . - S. 126-131 . - doi : 10.1111/j.1582-4934.2006.tb00294.x . — PMID 16563225 .  (inte tillgänglig länk)

Litteratur

• Luzikov VN Exocytos av proteiner (föreläsningskurs). M.: ICC "Akademkniga", 2006, 253 sid.

Ordböcker och uppslagsverk	Stor dansk Britannica (online) Universalis Universalis
I bibliografiska kataloger	BNF : 119332509 J9U : 987007529421505171 LCCN : sh85119448 NDL : 00561023