Glutamátové receptory a kvalitativní kontrola v endoplazmatickém retikulu

Abstract

Quality control (QC) is a collection of processes taking part in the biogenesis and architecture of proteins. The objective of this thesis is to describe these processes in detail. QC takes place on many different levels in various compartments of the cell. The focus is on the endoplasmic reticulum (ER) QC interconnected with cytosolic QC. There are multiple steps involved in ERQC: several types of protein translocation to the ER lumen, glycosylation, disulfide bond formation via protein disulfide isomerase, chaperones that assist to achieve a correct conformation, and ER- associated degradation pathway for retranslocation of misfolded proteins back to the cytoplasm, where they are degraded. Cytosolic QC is interconnected with the ERQC through various ways of translocation of proteins to the ER membrane or lumen. Proteins that are retranslocated from ER to the cytosol are ubiquitinated and subsequently degraded in the proteasome. Ubiquitination is a process of targeting a protein for degradation. Cytosolic chaperones and other cellular structures, such as aggresomes, juxtanuclear compartments, and insoluble protein deposits, take part in the ubiquitination. Calcium dysregulation that is linked to QC and correct protein folding in ER is also described. Some of the possible consequences of protein...

Kvalitativní kontrola (QC) je soubor procesů, které se účastní biogeneze a výstavby proteinů. Cílem této práce je tyto procesy detailně popsat. V buňce probíhá QC na mnoha úrovních. Popisuji QC endoplazmatického retikula (ER) a s ní propojenou QC cytosolickou. QCER zahrnuje více druhů translokace do lumen ER, glykosylaci, formování disulfidických můstků pomocí protein disulfid izomerázy (PDI), chaperony účastnící se těchto procesů a ER-asociovanou degradační dráhu, která chybně sbalené proteiny retranslokuje zpět do cytoplasmy, kde jsou následně degradovány v proteosomu. QC cytosolu je s ERQC propojená, neboť proteiny se translatují v cytosolu a jsou poté různými druhy drah přenášeny na nebo přes membránu ER. S cytosolickou degradací proteinů v proteasomu souvisí ubikvitinace proteinů a účastní se jí také cytosolické chaperony a další buněčné organely, jako například agresomy, juxtanukleární kompartmenty a depozita nerozpustných proteinů. S kvalitativní kontrolou a správným sbalením proteinů v ER je rovněž spojena vápníková rovnováha. Například chybné sbalení glutamátových receptorů vede k některým neurodegenerativním onemocněním. Klíčová slova: kvalitativní kontrola, endoplasmatické retikulum, ERAD, ERQC, glutamátový receptor, protein, glykosylace, posttranslační modifikace, degradace, proteasom,...