1. Proteinlerin Hücre içi Trafiği
Vesiküler Trafik

2. Organeller arası trafik
Nukleus ve Sitosol Arasındaki Taşınım
Membran boyunca transport
Vesiküller yoluyla transport

3. HücreHücre Endositik yolEndositik yol ile makromoleküllerin hücreile makromoleküllerin hücre
içine alınmasını sağlar; internal zar sistemleri ile deiçine alınmasını sağlar; internal zar sistemleri ile de
yeni sentezlenen proteinlerin, karbonhidratların veyeni sentezlenen proteinlerin, karbonhidratların ve
lipitlerin hücre dışına verilmesi sağlanırlipitlerin hücre dışına verilmesi sağlanır EkzositikEkzositik
yolyol..
Biyosentetik-salgılama yoluBiyosentetik-salgılama yolu hücreye bir serihücreye bir seri
kademelerde ürettiği molekülleri modifiye etme, bukademelerde ürettiği molekülleri modifiye etme, bu
molekülleri gerek duyulana dek depolama ve sonramolekülleri gerek duyulana dek depolama ve sonra
ekzositozekzositoz ile bu molekülleri hücrenin dışınaile bu molekülleri hücrenin dışına
bırakma yeteneği verir.bırakma yeteneği verir.

4.  Zarlı taşınma ve endomembran sistemlerinin
farklılığı çeşitli moleküler mekanizmalarla
korunmaktadır.
 ER’dan Golgi’ye, trans-Golgi’den lizozomlara
taşınma vardır.
 Hücre zarından endositozla madde alınır
 trans-Golgi’den hücre dışına ekzositoz ile
madde verilir.
Hücre İçi Vesiküler TrafikHücre İçi Vesiküler Trafik

5. • Geç endozomGeç endozom: pH’nın 5’den 6.0’ya doğru ilerlediği
ortamda oluşan vesiküllerdir. Bunlar yıkım enzimlerini
içerir ve yüzeylerinde Mannoz-6-Fosfat markırı
taşırlar.

6. Her bir kompartman, transport vesikülleri yolu ile, birbirleriyle ve hücrenin dışıyla haberleşir.
Biyosentetik-salgılama yolunda (kırmızı oklar) proteinler ER’dan hücre zarına veya (geç endozomlar
yolu ile) lizozomlara taşınmaktadır. Endositik yolda (yeşil oklar) moleküller hücre zarından türevlenen
vesiküller içinde içeri alınmakta ve erken endozomlara ve sonra (geç endozomlar yolu ile) lizozomlara
verilmektedir. Endositoz ile içeri alınan birçok moleküller, erken endozomlardan geri alınmakta ve
tekrar kullanım için hücre yüzeyine geri getirilmektedir; aynı şekilde, bazı moleküller geç
endozomlardan geri alınmakta ve Golgi aygıtına geri verilmektedir ve bazıları Golgi aygıtından geri
alınmakta ve ER’a geri verilmektedir. Bu alıp geri getirme yollarının tümü mavi oklar ile
gösterilmektedir

7. Farklı proteinler vesiküller içinde taşınır ve hedeflerine ulaştırılır

8. Biyosentetik-salgılama ve endositik yollarBiyosentetik-salgılama ve endositik yollar
boyunca yer alan zarla sarılı kompartmanlarboyunca yer alan zarla sarılı kompartmanlar
arasında çok sayıda küçük küreselarasında çok sayıda küçük küresel
veziküller ile iletişim kurulmaktadır.veziküller ile iletişim kurulmaktadır.
Bu veziküllereBu veziküllere transport vezikülütransport vezikülü denir,denir,
çözünebilen molekülleri taşıyan veziküllerçözünebilen molekülleri taşıyan veziküller
devamlı şekilde bir zardan tomurcuklanarakdevamlı şekilde bir zardan tomurcuklanarak
ayrılmakta ve bir diğeriyle birleşmektedir.ayrılmakta ve bir diğeriyle birleşmektedir.

9. HÜCREDEN EKZOSİTOZHÜCREDEN EKZOSİTOZ
Konstitütif salgılama yolu
-Ekstrasellüler matriksin
proteoglikanları ve glikoproteinleri
Düzenlenen salgılama yolu
-Hormonlar, nörotransmitter
ve sindirim enzimleri
SALGI VESİKÜLLERİ

10. Proteinler trans-Golgi
ağında sınıflandırılarak,
vesiküller içerisinde son
hedeflerine ulaştırılır.
Özgün hedef
sinyallerinin yokluğunda
proteinler genel salgı
yolağı ile plazma zarına
taşınırlar.
Diğer bir seçenek
proteinlerin endozom
lizozom veya
denetlenmiş salgılanma
(regulated secretion)
için hedeflenerek genel
salgı yolağı dışına
çıkarılabilmesidir.

11. Yeni sentezledikleri proteinlerin
çoğunu salgılayan pankreas hücreleri,
proteinlerin hücre içi tarfiğini izlemek
için radyoaktif amino asitler ile
işaretlenir.

12. Salgı VezikülleriSalgı Vezikülleri
 Salgı vezikülleri trans Golgi ağından oluşur
ve ekstrasellüler sinyallere cevap olarak
kendi içeriklerini ekzositoz yolu ile hücre
dışına bırakırlar.
 Salınan ürün ya küçük bir molekül (histamin
gibi) veya bir protein (bir hormon veya
sindirici enzim) olabilmektedir.

13. SALGI VESİKÜLLERİNİN OLUŞUMUSALGI VESİKÜLLERİNİN OLUŞUMU: Salgı proteinleri iki
mekanizma ile ayrılmakta ve salgı vesiküllerinde yoğunlaşmaktadır. İlk
olarak, salgı proteinleri trans Golgi ağının iyonik ortamında bir araya
gelirler; vesiküller ayrılarak olgunlaşır, ikinci olarak salgı vesiküllerindeki
fazla zar ve lümen içeriği koparak klatrin kaplı şekilde geri taşınır.
daha asidik

14.  Salgı vezikülleri olgunlaşırken proteinler
yoğunlaşır. Ayrıca; birçok hormon,
nöropeptid ve hidrolitik enzim, inaktif
protein prekürsörler olarak
sentezlenmekte ve proteoliz ile aktif hale
geçmektedirler.
 Bu kesim işlemleri trans Golgi ağında
başlar ve salgı veziküllerinde ve bazen de
salgılama meydana geldikten sonra hücre
dışı sıvıda devam eder.

15. Bir pankreotik β-hücresinden salgı vesikülünde insülinin salgılanmasıBir pankreotik β-hücresinden salgı vesikülünde insülinin salgılanması.

16. Salgı Yolağının Topolojisi: ER ve Golgi Aygıtının lümenleri
topolojik olarak hücre dışına karşılık gelir.

17. ER’den Golgi’ye Veziküller ile Taşınım: Proteinler ve lipitler ER’den
Golgi’ye transisyonel ER zarından tomurcuklanan ve ER-Golgi ara bölmesi
(ERGIC) vezikül ve tüpçüklerini oluşturmak üzere birleşen taşıyıcı
(transport) veziküllerle aktarılır. Lümendeki ER proteinleri veziküller
içine alınır ve Golgi lümeninde serbest bırakılır. Zar proteinleri Golgide’de
zarda kalırlar.

18. Taşıyıcı veziküllerin oluşumu ve kaynaşması:
Kargo seçimi, Kaplayıcı proteinler ve Vezikül Tomurcuklanması
1. Bir vesikül içerisinde kargo olarak
taşınacak olan lümen ve zar proteinleri
(kırmızı ve gri) diğer proteinlerden ayrılarak
bir tomurcuk içerisinde toplanır.
2. Tomurcuk, taşıyıcı
vesikülü oluşturmak
üzere kopar
3. Vezikül hedef
organelin zarıyla
kaynaşır.

19. Lizozomal proteinlerin klatrin kaplı vesiküllere yerleşimi: Lizozom
hedefli proteinler trans Golgi ağındaki özgül reseptörlere bağlanan
mannoz-6-fosfat ile işaretlenmiştir. Manoz-6-fosfat reseptörleri
Golgi zarını kat ederek klatrin bağlayacak olan sitosolik adaptör
proteinleri kendine bağlar. Klatrin zar yapısını değiştirerek vesiküler
taşınmayı başlatan sepet benzeri bir yapı oluşturan üç protein
zincirinden oluşmuştur.

20. TRANSTRANS GOLGİ AĞINDA PROTEİN TRAFİĞİ:GOLGİ AĞINDA PROTEİN TRAFİĞİ:
(1) Mannoz-6-fosfat (M6P) markeri taşıyan proteinler, veziküller içinde lizozomlara gönderilir.
(2) Düzenlenen salgı yolunda, “salgılanacak proteinler” veziküllerde konsantre edilmektedir.
(3) Konstitütif salgı yolunda, “salgı proteinleri” apikal veya bazolateral hücre zarı kısmına
yönlendirilir.

21. Salgı vezikülleri içeriklerini boşaltmak için işaret verilinceyeSalgı vezikülleri içeriklerini boşaltmak için işaret verilinceye
dek hücre zarı yakınında beklerlerdek hücre zarı yakınında beklerler
 Sinir hücreleri en önemli örnektir. Akson ucundaki sinir
terminallerinden serbest bırakılacak olan nörotransmitterler
önce paketlenir. Bu salgı proteinleri daha sonra akson
boyunca bir metre veya daha uzakta olan sinir uçlarına
seyahat ederler, salgı vezikülleri hücre bir salgı sinyali
alıncaya dek zar yakınında beklerler ve sonra füzyona
girerler.
 Sinyal çoğunlukla bir hormon gibi hücre yüzeyi reseptörlerine
bağlanan kimyasal bir habercidir. Reseptörlerin aktivasyonu
çoğunlukla sitosoldeki Ca2+ konsantrasyonunda geçici bir
artışa neden olur,
 Aksiyon potansiyeli sinir uçlarına vardığı zaman, voltaja
duyarlı (voltage-gated) Ca2+ kanalları açılır ve Ca2+ girişi olur.
Özel sensörlere Ca2+ iyonlarının bağlanması salgı
veziküllerinin (sinaptik vesiküller diye adlandırılan) hücre zarı
ile füzyon yapmasını tetikler ve bu şekilde salgı vezikülleri
kendi içeriklerini ekstrasellüler alana bırakırlar.

22. Salgılama ve zar trafiğinin kontrolüSalgılama ve zar trafiğinin kontrolü
 Ekzositoz-endositoz siklusuEkzositoz-endositoz siklusu: Bir salgı hücre zarı
ile füzyon yaptığı zaman, vezikül içeriği ekzositoz
yolu ile hücreden dışarı atılır ve vezikülün zarı
hücre zarının kısmı haline geçer. Bu olay hücre
zarının yüzey alanını ileri derecede arttırmasına
rağmen, bu durum geçicidir, çünkü hemen hemen
ekzositoz ile zara katıldıkları hızda zar
bileşenleri endositoz ile yüzeyden uzaklaştırılır.
 Salgılama ve endositik yollarda zarla sarılı her
kompartmanı sabit bir boyutta tutabilmek için,
zarın ileri ve gerisin geri akışı arasındaki dengenin
kesin bir biçimde düzenlenmesi gereklidir.

23.  Yani, veziküller sadece uygun proteinleriYani, veziküller sadece uygun proteinleri
içeri almalı ve sadece uygun hedef zar ileiçeri almalı ve sadece uygun hedef zar ile
birleşmelidir.birleşmelidir.
 ÖrneğinÖrneğin; Golgi aygıtından hücre zarına; Golgi aygıtından hücre zarına
kargo taşıyan bir vezikül, Golgi aygıtındakargo taşıyan bir vezikül, Golgi aygıtında
kalması gereken proteinleri içermemelidirkalması gereken proteinleri içermemelidir
ve bu vezikül herhangi bir diğer organelleve bu vezikül herhangi bir diğer organelle
değil sadece hücre zarı ile birleşmelidir.değil sadece hücre zarı ile birleşmelidir.
Veziküler taşınma spesifikdirVeziküler taşınma spesifikdir

24. Değişik tipte kaplı veziküller vardırDeğişik tipte kaplı veziküller vardır
 Taşıyıcı veziküllerin çoğu sitosolik proteinlerle kaplanmıştır. Her biriTaşıyıcı veziküllerin çoğu sitosolik proteinlerle kaplanmıştır. Her biri
ayrı tip veziküler taşımada işlev gören üç çeşit kaplı vezikülayrı tip veziküler taşımada işlev gören üç çeşit kaplı vezikül
tanımlanmıştır. Bunlar, taşınmanın özgüllüğünde ve veziküllerintanımlanmıştır. Bunlar, taşınmanın özgüllüğünde ve veziküllerin
uniform olmasında rol oynamaktadırlar. Farklı kabuk proteinleriuniform olmasında rol oynamaktadırlar. Farklı kabuk proteinleri
farklı kargoyu seçer ve biyosentetik-salgılama ve endositik yollarınfarklı kargoyu seçer ve biyosentetik-salgılama ve endositik yolların
değişik kademelerinde iş gören transport veziküllerini şekillendirirdeğişik kademelerinde iş gören transport veziküllerini şekillendirir
 Klatrin kaplı veziküller:Klatrin kaplı veziküller: Endositoz ile hücre dışı moleküllerin plazmaEndositoz ile hücre dışı moleküllerin plazma
zarından içeriye alınmasının yanısıra moleküllerin trans Golgi ağındanzarından içeriye alınmasının yanısıra moleküllerin trans Golgi ağından
endozom ve lizozomlara taşınmasından sorumludur.endozom ve lizozomlara taşınmasından sorumludur.
 ER ve Golgi kompleksinden tomurcuklanan iki tip, farklı, kaplı vezikülER ve Golgi kompleksinden tomurcuklanan iki tip, farklı, kaplı vezikül
tanımlanmıştır. Bu veziküllere non-klatrin kaplı veya COP kaplıtanımlanmıştır. Bu veziküllere non-klatrin kaplı veya COP kaplı
veziküller denir.veziküller denir.
 COP I kaplı veziküller:COP I kaplı veziküller: ER-Golgi ara bölmelerinden veya GolgiER-Golgi ara bölmelerinden veya Golgi
aygıtından tomurcuklanır ve Golgi ile ER yapısında kalacak olanaygıtından tomurcuklanır ve Golgi ile ER yapısında kalacak olan
proteinlerin yolakta geriye doğru taşınmasında iş görürler.proteinlerin yolakta geriye doğru taşınmasında iş görürler.
 COP II kaplı veziküller:COP II kaplı veziküller: ER’den tomurcuklanıp kargosunu salgıER’den tomurcuklanıp kargosunu salgı
yolağında ileriye doğru taşıyarak Golgi Aygıtına götürürler.yolağında ileriye doğru taşıyarak Golgi Aygıtına götürürler.

26. • ER de kalması gereken veER de kalması gereken ve ciscis-Golgi’ye-Golgi’ye
giden proteinler veziküller ile tekrargiden proteinler veziküller ile tekrar
ER’ye döner. Bunu sağlayanER’ye döner. Bunu sağlayan ciscis-Golgi-Golgi
zarındaki bazı reseptörlerdir.zarındaki bazı reseptörlerdir.
• ER’deki iyonik konsantrasyon proteininER’deki iyonik konsantrasyon proteinin
reseptörden ayrılmasını sağlar vereseptörden ayrılmasını sağlar ve
reseptör tekrar Golgiye döner.reseptör tekrar Golgiye döner.
• ER’de kalma sinyali içeren reseptörlerER’de kalma sinyali içeren reseptörler
Golginin diğer kısımlarında da vardır.Golginin diğer kısımlarında da vardır.

27. ER’de kalacak proteinlerin
geri alınması: ER lümeninde
kalacak olan proteinler
karboksi uçlarından Lys-Asp-
Glu-Leu (KDEL) dizisi ile
işaretlenmiştir. Bu proteinler
ER’den Golgi’ye taşınır ancak
ERGIC (ER-Golgi ara bölmesi)
veya Golgi’de bir reseptör
tarafından tanınırlar ve seçili
olarak ER’a geri gnderilirler.

28. KDEL reseptörü ile ER proteinlerinin ER’ye geri gönderilmesiKDEL reseptörü ile ER proteinlerinin ER’ye geri gönderilmesi

29.  Zar sistemlerinin farklı olmasından dolayı,Zar sistemlerinin farklı olmasından dolayı,
bir vezikül kendisi için doğru olan bir zarıbir vezikül kendisi için doğru olan bir zarı
buluncaya kadar, muhtemel birçok hedefbuluncaya kadar, muhtemel birçok hedef
zarla karşılaşması olasıdır.zarla karşılaşması olasıdır.
 Hedefin bulunmasındaki spesifite yüzeyHedefin bulunmasındaki spesifite yüzey
markerleri ile sağlanmaktadır.markerleri ile sağlanmaktadır.
Özellikle, iki protein grubu rol oynar:Özellikle, iki protein grubu rol oynar:
SNARESNARE veve RabRab diye adlandırılan hedefdiye adlandırılan hedef
belirleyen GTPazlar.belirleyen GTPazlar.

30. v-SNAREv-SNARE
t-SNAREt-SNARE
organel
vesikül
v-SNARE + t SNARE stabil trans SNARE kompleks

31. • Rab proteinleriRab proteinleri
Monomerik GTPaz'lardır
ve 30 dan fazla üyesi
vardır. SNARE’lerde
olduğu gibi, her Rab
proteini hücre
zarlarında karakteristik
bir dağılıma sahiptir ve
organeller sitosolik
yüzeylerinde bir Rab
proteini taşırlar.
• Rab proteinleri, zar
füzyonu için gereklidir
ve v-SNARE/ t-SNARE
birleşme hızını
kolaylaştırırlar.

32. Vesikülün İçini Boşaltmasının Moleküler Mekanizması