endomembranesystemet

Endomembransystemet är ett nätverk av membranstrukturer i eukaryota celler som samarbetar genom vesikulär transport för att syntetisera, modifiera och fördela proteiner och lipider. Systemet omfattar kärnmembranet (som är kontinuerligt med endoplasmatiska retiklet), det endoplasmatiska retiklet (ER; rough ER och smooth ER), Golgiapparaten, endosomerna, lysosomerna, vakuolerna och plasmamembranet. Peroxisomer räknas av vissa källor inte alltid till endomembransystemet men de interagerar ofta med dess funktioner.

En central egenskap är kontinuitet och vesikulär trafik mellan organellerna. ER levererar proteiner och lipider till Golgiapparaten via transportvesiklar som ofta täcks av COPII-coater. I Golgi sker vidare modifiering och sortering innan materialet når plasmamembranet eller lysosomala vägar. Fusionen av vesiklar regleras av SNARE-proteiner och Rab-GTPaser, och transporten drivs av motorproteiner längs cytoskelettet.

Rough ER syntetiserar och vecklar proteiner som ska sekreteras eller integreras i membraner. Smooth ER syntetiserar lipider och deltar i avgiftning av vissa ämnen. Golgiapparaten modifierar och sorterar proteiner och lipider, ofta genom glykosylering. Endosomerna fungerar som sorteringsstationer där material som tagits upp via endocytos passera vidare till lysosomerna eller återvinnas. Lysosomerna innehåller hydrolytiska enzymer för nedbrytning av makromolekyler. Växt- och svampceller använder vakuoler för lagring och upprätthållande av turgor.

Endomembransystemet är energikrävande och styrs av ett komplext nätverk av reglerande proteiner. Vesikeltrafiken kräver ATP och transporteras längs mikrotubuli och aktinfilament med hjälp av motorprotein som dynein och kinesin. Coatproteinerna COPII, COPI och clathrin styr bildningen av vesiklar, medan SNAREs och Rab-GTPaser reglerar fusion och riktning. Defekter i endomembransystemets funktion kan bidra till olika sjukdomstillstånd genom störningar i proteinsortering, glykosylering eller membranbiogenes.