Eiwittransport

Eiwittransport verwijst naar het proces waarbij eiwitten worden gesynthetiseerd, gericht en verplaatst naar hun functionele locaties binnen of buiten de cel. Het omvat twee hoofdmechanismen: vesiculair transport tussen organellen in het endomembraansysteem en directe translocatie door membranen naar cytosol of andere compartimenten. Doelgericht transport berust op signaal- en richtingsmechanismen die bepalen waar eiwitten terechtkomen en wanneer ze worden vrijgegeven.

Bij veel eiwitten vindt co-translationale translocatie plaats in het endoplasmatisch reticulum (ER) via een signaalpeptide dat wordt herkend door het signaalherkenningsdeeltje (SRP) en door het Sec61-kanaal. In het ER vouwen eiwitten zich met hulp van chaperone-eiwitten en ondergaan N-glycosylatie. Soluble ER-residente eiwitten dragen vaak het KDEL-signaal om terug te keren naar het ER. Via COPII-vesicles verplaatsen eiwitten zich naar de Golgi, waar verdere modificaties plaatsvinden. Uit de Golgi kunnen eiwitten worden gericht naar secretie, plasmamembraan of lysosomen; lysosomale targeting maakt gebruik van mannose-6-fosfaat.

Daarnaast worden sommige eiwitten na de synthese geïmporteerd in mitochondriën en chloroplasten via posttranslationele routes. Mitochondriale import start bij het TOM-complex, gevolgd door TIM, met presequenties en hulp van chaperone-achtige eiwitten zoals Hsp70. Chloroplasten gebruiken de TOC/TIC-machinerie. Deze routes vereisen energie en specifieke targeting-sequenties en zorgen voor correcte lokalisatie binnen de organellen.

Nucleair transport gebeurt via nucleaire poriecomplexen (NPC’s), waarbij signaalen zoals nucleaire lokalisatiesignalen (NLS) en NES worden herkend door importins en exportins. Het proces is afhankelijk van Ran-GTP en maakt selectieve doorgang mogelijk, ook voor grotere eiwitten. Fouten in eiwittransport kunnen leiden tot mislokatie van eiwitten en gerelateerde pathologieën, terwijl het systeem essentieel is voor proteïne-homeostase en cellulaire signaling.