Idirnasctha Agus Mínchothrom: Moirfeolaíocht an Reticulum Endoplasmach, Dinimic, Feidhm agus Galair Cuid 2

2.2. Fofhearainn ER Struchtúracha agus Feidhmiúla

Tá hipitéis déanta ar réimsí struchtúracha éagsúla an ER, atá freagrach as feidhmeanna sonracha, ó fuarthas na chéad íomhánna micreascópachta leictreon den ER.

Tá an gaol idir fearainn struchtúracha agus cuimhne ar cheann de na hábhair thábhachtacha chun staidéar a dhéanamh ar an gcuimhne. Tagraíonn fearainn struchtúracha do réimsí san inchinn atá freagrach as feidhmeanna éagsúla, amhail fearainn struchtúracha amhairc, fearainn struchtúracha éisteachta, etc. Toisc go gcomhfhreagraíonn fearainn struchtúracha éagsúla le faisnéis céadfach éagsúla, tá a modhanna próiseála agus a rialacha stórála san inchinn difriúil freisin, rud a dhéanfaidh. cur isteach ar fhoirmiú agus ar chothabháil chuimhne.

Fuair ​​​​taighde amach go ndéantar faisnéis i réimsí struchtúracha éagsúla a stóráil san inchinn ag amanna ar leith agus go ndéantar é a ionchódú, a stóráil agus a aisghabháil. Mar shampla, ní mór faisnéis chloisteála a chur de ghlanmheabhair láithreach, agus is féidir moill a chur ar fhaisnéis amhairc. Léiríonn sé seo go bhfuil tréithe cuimhne difriúla ag faisnéis i bhfearainn struchtúracha éagsúla agus go dteastaíonn straitéisí cuimhne éagsúla a chur de ghlanmheabhair.

Ina theannta sin, tá idirghníomhaíochtaí idir fearainn struchtúracha éagsúla. Léiríonn taighde gur féidir le faisnéis amhairc agus éisteachta a chéile a chomhlánú chun cuimhne a fheabhsú. Mar shampla, nuair a bhíonn focal á fhoghlaim, is féidir breathnú ar a chuma agus a fhuaimniú a stóráil san inchinn ag an am céanna, rud a d'fhéadfadh méid cuimhne agus cáilíocht an fhocail a mhéadú.

Fuair ​​​​taighde amach freisin go bhféadfadh tionchar a bheith ag mothúcháin ar fhoirmiú agus ar choinneáil cuimhní cinn. Tá fearann ​​an struchtúir mhothúchánach agus an fearann ​​struchtúr cuimhne san inchinn idirnasctha. Cuirfidh ardú agus laghdú mothúcháin isteach ar tharchur comhartha agus ar phróiseáil faisnéise san inchinn, rud a chuirfidh isteach ar fhoirmiú agus ar chothabháil na cuimhne.

Dá bhrí sin, chun cuimhne a fheabhsú, ní mór dúinn an gaol idir réimsí struchtúracha éagsúla a thuiscint, straitéisí cuimhne comhfhreagracha a ghlacadh, agus dea-staid mhothúchánach a chothabháil freisin. Trí fhoghlaim ghníomhach agus stíl mhaireachtála, is féidir linn ár gcumas cuimhne a fheabhsú go leanúnach agus ár n-inchinn a dhéanamh níos sláintiúla agus níos láidre. Is féidir a fheiceáil go gcaithfimid cuimhne a fheabhsú, agus is féidir le Cistanche deserticola feabhas mór a chur ar chuimhne, toisc go bhfuil éifeachtaí frithocsaídeacha, frith-athlastacha agus frith-aosaithe ag Cistanche deserticola, rud a d'fhéadfadh cabhrú le ocsaídiú agus imoibrithe athlastacha san inchinn a laghdú, rud a chosnaíonn an sláinte an néarchóras. Ina theannta sin, is féidir le Cistanche deserticola fás agus deisiú na gcealla nerve a chur chun cinn freisin, rud a fheabhsóidh nascacht agus feidhm líonraí neural. Is féidir leis na héifeachtaí seo cabhrú le feabhas a chur ar chuimhne, ar fhoghlaim agus ar luas smaointeoireachta, agus féadfaidh siad cosc ​​a chur ar fhorbairt mhífheidhm chognaíoch agus galair neurodegenerative.

Cliceáil Know chun cuimhne gearrthéarmach a fheabhsú

Sna 1950í, thug George E. Palade faoi deara go raibh claonadh i leatháin ER a bheith studded le ribosomes, ar a dtugtar garbh ER, ach bhí feadáin saor ó ribosome, orsmooth den chuid is mó [46,47]. Spreag an difríocht seo i struchtúr i réigiúin éagsúla den líonra hipitéis na bhfofhearainn feidhmiúla ER. Ó shin i leith, tugadh faoi obair shuntasach chun deilbhíocht an ER a chomhghaolú lena fheidhm.

2.2.1. Monarcha Próitéin agus Rialú Cáilíochta

Is é an ról is fearr a thuigtear don ER ná próitéiní a shintéisiú agus a chur isteach san ERmembrane nó sa lumen, agus tarlaíonn sé seo go príomha trí ribosóim a chomhcheanglaíonn aghaidh chitosólach an ER, áit a ndéantar an slabhra polaipeiptíde nua-shintéisithe a aistriú tríd an traslocon Sec61, mar a athbhreithníodh in. an eagrán speisialta seo le Sicking et al. [48].

InS. Cerevisiae, fuarthas go raibh dlús ribosome bileog i bhfad níos mó ná dlús ribosome tubule [49]. De réir mar a cheanglaíonn ribosomes leis an ER chun aistriú próitéiní secretedor membrane-cheangailte a cheadú, ba é an toradh seo, chomh maith le torthaí staidéar micreascópachta leictreon mar iad siúd ag Palade [46,47], ba chúis leis an smaoineamh gurb iad bileoga an príomhshuíomh le haghaidh biosintéis próitéin. san ER. Tá an cuaire membrane réasúnta íseal agus toirt mhór lumen na leathán optamach chun ribeasóim nó polaribeasóm a cheangal leis an gciseal agus le haghaidh inrochtaineacht na n-eabhróidí ar pheptídí sróine a theastaíonn le haghaidh modhnuithe fillte agus iar-aistrithe.

I gcomhaontú leis an smaoineamh go bhfuil leatháin ribosome-studded de ER garbh ina bhfearann ​​​​feidhmiúil "monarcha próitéin", tá céatadán níos airde de leatháin ER ná cealla atá speisialaithe i próitéiní a scaoileadh, mar chealla secretory pancreatic, ag cealla atá speisialaithe i próitéiní a scaoileadh, ná cealla ER a secrete fíorbheagán próitéiní, mar sin de. mar chealla epithelial agus néaróin [50]. Saibhríodh comhpháirteanna an traslocon i leatháin freisin [13].

Nuair a chuirtear le chéile iad, molann na torthaí seo go láidir gurb iad bileoga príomhshuíomh bithsintéise próitéine sa membrane ER.Newly sintéiseithe agus ní mór próitéiní lumenal a fhilleadh i gceart agus go hiomchuí iar-aistrithe, mar shampla trí shlabhraí glycan a shuimiú agus a ghearradh ina dhiaidh sin agus foirmiú na droichid disulfide (athbhreithnithe in [51,52]).

Is éard atá i gceist leis an bpróiseas seo ná gabhdóirí agus einsímí a chónaíonn in ER a ghníomhaíonn in ord chun cabhrú le agus monatóireacht a dhéanamh ar an stádas fillte agus glycosilithe ceart tríd an timthriall calnexin/calreticulin. Aithnítear próitéiní ar bith a dteipeann orthu a fhilleadh agus a bhaint as an timthriall seo, le bheith aisaistrithe amach as an ER agus díghrádaithe ag an próteasome i ndíghrádú a bhaineann le ER (ERAD) a phróiseáiltear [51].

Déantar dlúthmhonatóireacht ar ualach na bpróitéiní mífhillte, agus má ardaíonn an iomarca, spreagtar an fhreagairt próitéin neamhfhillte (UPR), rud a fhágann go ndéantar na príomhphróitéiní ER-chónaitheacha a theastaíonn le haghaidh fillte próitéine a ath-rialáil agus a chosc i sintéis próitéine [53].

Cé go bhfuil na próitéiní a bhaineann le fillte agus cur leis glycan dáileadh uileláithreach ar fud an ER, tá fianaise ann go bhféadfadh príomhphróitéiní áirithe sna cosáin rialaithe cáilíochta agus ERAD a bheith comhchruinnithe struchtúir speisialaithe ar a dtugtar an urrann rialaithe cáilíochta ER-díorthaithe (ERQC) atá suite in aice leis an núicléas. [52]. Cé go bhfuil nádúr beacht an urrann seo agus an chaoi a bhfuil baint ag itis leis an mórchóir ER doiléir, braitheann a logánú ar an microtubulemotor dynein [54].

Is díol suntais é go gcothaíonn strus fada ER foirmiú inchúlaithe seicní ER saor ó ribeasóim ina raibh an traslocon Sec61 agus an einsím comharthaíochta keyUPR cosúil le PKR-mhaith ER kinase (PERK), ach nach raibh reticulons, CLIMP63 nó calreticulin marcóir thelumenal [55 ]. Na stríocáin déanta as struchtúir fheadáin/feadánacha a shíolraigh ón ER tríd an gcosán COPII (féach thíos) agus a chomhleáigh agus a leascaíodh ina dhiaidh sin. Tá sé seo an-difriúil ó ghnáthchoinníollacha, áit a bhfuil Sec61 eisiata ó fheithiclí COPII.

D’fhéadfadh go n-éascódh na spréacha seo dhá thoradh UPR: cosc ​​ar thraslonnú próitéine trí thraslocóin a scaradh agus a dhíghníomhú, agus PERK a ghníomhachtú. Tá na cuacha cosúil leis an ER réidh eagraithe (OSER) a chonacthas roimhe seo nuair a bhíonn próitéiní ER áirithe mar HMG-CoA reductase nó cytochrome b5 ró-léirithe [56,57]. Príomhcheist a gcaithfear aghaidh a thabhairt uirthi sa todhchaí is ea an bhaint atá ag whorls agus OSER leis an ERQC.

2.2.2. ERES: Seiceálacha Easpórtála

Fágann próitéiní lumenal agus membrane atá fillte i gceart an ER ag láithreacha scoir ER (ERES), atá sainiúil ó thaobh struchtúir de, saor ó ribeasóim atá suite sa líonra garbh ER.

Is éard atá i suíomhanna scoir ná braisle de seicní feadáin-feadánacha [58,59], leanúnach leis an membrane ER. I gcealla veirteabracha, tá ERES scaipthe ar fud an ghréasáin, agus braitheann aistriú próitéine ón ER go dtí an Golgi ar iompar atá ag brath ar mhicritiúbúl trí choimpléasc próitéin mótair thedynein/dynactin [60]. Téann an ERES féin faoi ghluaiseachtaí gearr-raoin ar mhicrfhithibile [61].

Cuidíonn dhá choimpléasc cóta próitéine, COPI agus COPII, le bunú agus eagrú na láithreacha fágála chomh maith le hiompar próitéine. Déanann COPII scafall chun an scannán a dhífhoirmiú, rialaíonn sé iontráil lasta in ERES [62], agus fanann sé go ERES fiú tar éis do lasta imeacht [63-65]. Gabhann COPI leis an lasta, áfach, agus é á iompar ar shiúl ó láithreacha fágála [66], mar a dhéanann Rab1 [65]. Ní fios cé na róil chruinne atá ag COPI maidir le gáinneáil lasta ón ER, ach d'fhéadfadh ról a bheith aige i sórtáil agus seachadadh lasta chuig gaireas Golgi [66,67].

Níor sainaithníodh struchtúr ardoird ERES ach le déanaí agus FIB-SEM.Weigel et al. fuair sé amach go bhfuil líonra fite fuaite de fheadáin chúnga (40-60 nm intrameter) ag láithreacha fágála, ceangailte leis an ER ag muineál COPII beagán níos cúinge [63]. Fuarthas amach freisin go raibh feadáin phéarlaithe fada le COPI punctae ag síneadh ó na láithreacha éalaithe. ,ar feadh na micrea-feadáin i dtreo gaireas Golgi.

Is sainmharc iad imlínte piorraithe ar theannas fadaimseartha i seicní feadánacha [68] agus d’fhéadfadh siad a bheith mar thoradh ar fhórsaí a chuirtear i bhfeidhm ag dynein/dynactin [60]. Tá hipitéis déanta ar phéaráil membrane den sórt sin mar eamhnú réamhtheachtaithe, ag claochlú feadáin ina vesicles [69].

Féadfar Dynein a earcú chuig ERESmembranes trí idirghníomhú idir dynactin p150 agus na comhpháirteanna COPII Sec23 agus Sec24 [70], ach is ceist oscailte é conas a cheanglaíonn an mótar le hiompróirí nuair a chailltear an cóta. Bealach féideartha amháin is ea trí BicD2 agus Rab6, a léiríodh go earcaíteardynein chuig ERES agus go dtiomáineann siad a dtiúchan sa réigiún perinuclear [59].

Tá Kinesin-1 i láthair freisin ar ERES [61] agus ar na hiompróirí iompair a tháirgeann siad [71]. Suimiúil go leor, fuarthas amach freisin go dúbailt trastomhas láithreáin scoir mar fhreagra ar an carnadh lasta, cé nach raibh aon tionchar ar trastomhas na feadáin ER in aice láimhe [63]. Le chéile, taispeánann na staidéir seo gur fofhearainn easpórtála lastais an-eagraithe iad suíomhanna fágála ER, atá in ann freagairt d'athruithe ar riachtanais chill.

2.2.3. MCSanna: Déantúsaíocht Lipid

Ós rud é gur dócha go mbeidh bileoga freagrach as biosintéis próitéin, an bhféadfadh tubulesbe freagrach as sintéis lipid agus homeostasis ian cailciam? Chun tacú leis an smaoineamh seo, tá níos mó ER réidh saor ó ribeasóim ag cealla atá freagrach as sintéis stéaróideach, mar chealla cortical adrenal, [72].

Tá sé molta freisin go bhféadfadh suíomhanna teagmhála membrane (MCSanna) idir an ER agus organelles eile a bheith níos coitianta i réigiún ribosome-freetubular an líonra, go háirithe na MCSanna sin a foirmíodh leis an membrane plasma, endosomes, braoiníní lipid, agus mitochondria [73 –78]. Léirítear na MCSanna agus na próitéiní ábhartha a pléadh san athbhreithniú seo i bhFíor 2.

Is naisc ceangailteacha iad MCSanna idir orgánaigh, áit nach bhfuil na seicní comhleádh, ach scartha le 5–30 nm [79–82]. Cuireann a leithéid de chomh gar de na seicní ar chumas aistriú neamhshoithíoch lasta idir na horgánaigh [83]. Tá MCSanna i láthair idir an ER agus beagnach gach subcellularorganelle eile [38,81]. Tá a bhfeidhm, a mhoirfeolaíocht, agus a dinimic éagsúil agus dea-athbhreithnithe (eg, [84–{86]).

Anseo, díreoimid ar na naisc idir MCSanna agus feidhm ER agus dinimic.Is eol go dtarlaíonn biosintéis lipid go príomha san ER [87,88]. Ag baint úsáide as codánúchán cille, thángthas ar shaibhriú an innealra a bhaineann le sintéis lipid agus stéaróil sa membrane ER a bhaineann le mitochondria [89-91] agus an membrane plasma [92]. 

Le déanaí, tá sé léirithe go bhfuil gá le suíomhanna teagmhála membrane ER-plasma chun fosfatidylcholine a shintéisiú, mar chuid dhílis de na seicní bitheolaíocha, i giosta [93]. Fuarthas innealra metabolizing lipid freisin ar thús cadhnaíochta feadáin ER dinimiciúla [7] agus i bhfeithiclí dinimiciúla ER-díorthaithe a dhéanann teagmháil le go leor orgánail eile i gcealla Cos-7 [94].

Tá an ER freagrach freisin as sintéisiú lipidí neodracha [95]. Tá easpa grúpaí luchtaithe ag lipidí neodracha agus mar sin ní féidir iad a chomhtháthú go héasca i déshraitheanna lipid. Ina áit sin, cruthaítear braoiníní lipid, arb é atá iontu monolayer afospholipid timpeall ar chroílár lipidí neodracha. Tá sonraí beachta faoi fhoirmiú braoiníní lipid fós le plé; áfach, tá a fhios anois go bhfuil lipiddroplets déanta san ER [96-98].

Bailíonn lipidí neodracha laistigh den déchiseal lipid den ER, ag cruthú lionsa idir na bileoga istigh agus amuigh [97], sula n-imíonn siad isteach sa chiteaplasma [99]. I bplandaí, moltar freisin braoiníní lipid a fhoirmiú i bhfofhearainn speisialaithe den ER [100]. mé

n Chomh maith le bheith foirmithe san ER, is féidir le lipiddroplets dul i dteagmháil leis an ER arís nuair a bheidh siad slánaithe [101]. Moltar na droichid dropletmembrane ER-lipid a fhoirmítear chun malartú einsímí metabolizing lipid a éascú, gan braoiníní lipid móra a fhoirmiú [102-104].

Tugann fionnachtain innealra metabolizing lipid upregulated san ER tubular, go háirithe ag MCSanna le membrane plasma, mitochondria, agus braoiníní lipid, go bhfuil na subdomains rannpháirteach freisin i meitibileacht lipid [7,89-92,94,95].

For more information:1950477648nn@gmail.com