Eksositosis

Nama : Rezki Anggriani
NPM : 09.601030.037
Prodi : Biologi
Semst : 4 ( Empat )

EKSOSITOSIS
Molekul besar, seperti protein dan polisakarida, umumnya melintasi membran dengan mekanisme yangberbeda yang melibatkan vesikula. Sel mensekresikan makromolekul dengan cara menggabungkan vasikula dengan membran plasma, hal ini biasa disebut dengan eksositosis. Banyak sel sekretori menggunakan eksositosis untuk mengirim keluar produk-produk mereka. Misalnya sel tertentu dalam pankreas menghasilkan hormon insulin dan mensekresikan ke dalam darah melalui eksositosis. Contoh lain ialah neuron, yang menggunakan eksositosis untuk melepaskan sinyal kimiawi yang merangsang neuron lain atau sel otot.



Proses eksositosis sebagai mekanisme transmis sinya molekul antar sel neuron
2. Molekul sinyal (neurotransmiter) dibungkus oleh vesikula
7. Eksositosis molekul sinyal

Eksositosis adalah mekanisme transpor molekul besar seperti protein dan polisakarida, melintasi membran plasma dari dalam ke luar sel (sekresi) dengan cara menggabungkan vesikula berisi molekul tersebut dengan membran plasma. Vesikula transpor yang lepas dari aparatus Golgi dipindahkan oleh sitoskeleton ke membran plasma. Ketika membran vesikula dan membran plasma bertemu, molekul lipid membran menyusun ulang dirinya sendiri sehingga kedua membran bergabung. Kandungan vesikulanya kemudian tumpah ke luar sel.
Banyak sel sekretoris menggunakan eksositosis untuk mengirim keluar produk-produknya. Misalnya sel tertentu dalam pankreas menghasilkan hormon insulin dan mensekresikannya ke daam darah melalui eksositosis. Contoh lain adalah neuron atau sel saraf yang menggunakan eksositosis untuk melepaskan sinyal kimiawi yang merangsang neuron lain atau sel otot. Ketika sel tumbuhan sedang membuat dinding, eksositosis mengeluarkan karbohidrat dari vesikula Golgi ke bagian luar selnya.
Protein yang terlibat pada eksositosis SNAP29 (soluble n-ethylmaleimide sensitive factor attachment protein 29). Proses eksositosis adalah langkah penting dalam mengeluarkan enzim-enzim dan protein-protein lain yang berguna untuk proses fisiologis di luar sel atau untuk mengeluarkan molekul-molekul yang membantu komunikasi antar sel satu dengan sel yang lain.
Ada 5 langkah dalam proses eksositosis
1. Perjalanan vesikel dari organel donor ke membran target (vesicle trafficking)
2. Penambatan vesikel di membran target (vesicle tethering)
3. Merapatnya vesikel pada membran target (vesicle docking)
4. Awal menempel vesikel pada membran target (vesicle priming)
5. Meleburnya vesikel pada membran target (vesicle fusion)
Pada proses untuk peleburan vesikel ke membran target, diperlukan protein khusus yang membantu yaitu protein SNAREs (Soluble N-ethylmaleimide-sensitive factor attachment protein receptors). SNAREs berdasarkan tempat fungsinya maka dibagi dalam dua kategori, yaitu:
1. vesicle SNAREs (v-SNAREs) yaitu protein SNAREs yang bergabung pada membran vesikel transport selama proses budding)
2. target SNAREs (t-SNAREs) yaitu protein SNAREs yang terletak pada membran di target kompartemen.
3. t-SNAREs dan v-SNAREs merupakan 2 famili dari protein SNAREs yang masing-masingnya memiliki protein-protein yang lebih spesifik lagi, yakni:
a. Yang tergolong kelompok v-SNAREs: VAMP1 (vesicle-associated membrane protein), VAMP2, VAMP3, VAMP4, dan seterusnya
b. Yang tergolong kelompok t-SNAREs: syntaxin1, syntaxin2, syntaxin3, SNAP23, SNAP25, dan seterusnya.
c. SNAP29 (tergolong t-SNAREs) yang secara normal diekspresikan pada sel epidermis dan dermis. Peran spesifik dari SNAP29 adalah untuk memediasi dalam pembentukan vesikel di organel apparatus golgi. Diduga SNAP29 memainkan peran penting juga daam sistim penglihatan.
Dengan berkurangnya penggunaan dari SNAP29 akan mengakibatkan kematangan vesikel yang abnormal dan tidak bisa disekresikan hasil protein yang sudah dibentuk di retikulum endoplasma. Protein khusus berupa enzim yang harus disekresikan ke luar sel melalui bantuan SNAP29 dalam vesikel adalah enzim glukosilseramid. Gagalnya penggunaan enzim glukoseramid untuk proses degradasi/melepas sel-sel di stratum korneum yang sudah mati, menyebabkan sel-sel mati masih menempel pada lapisan epidermis sehingga tampak fenotip patologis palmoplantar keratoderma dan iktiosis pada penderita sindrom cednic.Kelainan sindrom ini pada Kromosom 22 q 11.2, penyebabnya adalah delesi 1 pasang basa pada SNAP 29 yang mengkode protein SNAREs yang terlibat dalam fusi Vesikel.
Setiap sel harus berkomunikasi dengan lingkungannya.Pada sel prokariotik semua bentuk komunikasi melewati membrane plasma, enzim pencernaan, misalnya disekresi ke luar sel dan hasil metabolism berukuran kecil yang dihasilkan melalui proses pencernaan diangkut oleh protein transport di membrane plasma. Organisme eukariotik, justru sebaliknya, mengembangkan system membrane internal yang terperinci. System membrane ini memungkinkan eukariotik mengangkut makromolekul lewat proses endositosis, memodifikasi molekul-molekul ini dalam rangkaian proses, dan kemudian mengirimkan ke permukaan sel spesifik melalui proses eksositosis (gbr 1- colored).1 Transport terjadi melalui vesikel transport yang bud dari kompartmen donor, yang nantinya berfusi dengan kompartemen penerima. eksositosis digunakan untuk membebaskan komponen biologi seperti hormone dan neurotransmitter.2¬ Protein yang terlibat dalam proses eksositosis antara lain adalah clathrin, adaptin, RAF, SNARE dan Rab, yang masing-masing memiliki fungsi tersendiri.

RAB PROTEIN
Protein Rab adalah anggota protein binding GTP yang meregulasi transport antara kompartmen intraseluler.3 Sedikitnya ada 60 gen Rab dalam genom manusia. Rab GTPase ditempatkan pada permukaan sitosol membrane intraseluler spesifik.4 Protein Rab adalah monomer , dengan berat massa protein 21-27 kDa. GTPase merupakan regulator kunci lalulintas vesikel sel dalam jalur sekresi dan endositosis. Rab berperan sebagai molekul switch antara ikatan inaktif GDP dan ikatan GTP aktif (aktif karena bentuk ini berinteraksi dengan protein efektor) .2 Beberapa Rab terekspresi pada semua jaringan manusia sedangkan beberapa lainnya hanya pada jaringan tertentu.
Siklus Rab GTPase
Rab GTPase switches antara bentuk ikatan GDP dan GTP yang berbeda konformasi. Perubahan ikatan GDP menjadi GTP disebabkan karena pertukaran nukleotida, yang dikatalisis oleh GDP/GTP exchange factor (GEF) dan membebaskan REP. Selama perubahan ikatan GTP menjadi GDP terjadi melalui proses hidrolisis, difasilitasi oleh GTPase-activating protein (GAP) Rab GTPase dibebaskan dari membran. Pelepasan ini dimediasi oleh GDI (GDP dissociation inhibitor), yang memungkinkan didapatnya kembali geranilgeranilasi. Ikatan GTP berinteraksi dengan molekul efektor (Gbr 2).2
Fungsi Protein Rab
Rab adalah anggota family GTPase yang muncul sebagai pusat regulator vesicle budding, pergerakan dan fusi.3 Karena banyak system membrane yang berbeda dalam sel, pengaitan (docking) harus benar-benar selektif. Vesikel bertugas untuk memeriksa membrane target potensial sebelum v-SNARE menemukan t-SNARE. Langkah penting ini dikontrol oleh Rab yang berfungsi untuk memeriksa kecocokan antara v-SNARE dan t-SNARE. Protein Rab melekat pada permukaan lapisan budding vesikel pada membrane donor. Saat suatu vesikel bertemu membrane target, pengikatan v-SNARE dan t-SNARE menyebabkan vesikel meninggalkan ikatan yang cukup lama, sehingga memungkinkan protein Rab menghidrolisis ikatan GTP yang mengunci vesikel ke membrane target, mempersiapkan terjadinya fusi.1(Gbr 3). Dalam bentuk ikatan GDP, Rab GTPase merekrut protein spesifik ke membrane. Melalui efektor ini, Rab GTPase meregulasi pembentukan vesikel, pergerakan aktin dan tubulin dependent vesikel dan membrane fusi. 4
Postulat protein Rab dalam memastikan spesifitas pengaitan vesikel transport. Guanine nucleotide-releasing protein (GNRP) pada membrane donor mengenali protein Rab tertentu dan menginduksi perubahan GDP menjadi GTP. Perubahan ini mengubah konformasi protein Rab, membuka ikatan kovalennya yang terekat gugus lipid, sehingga membantu melekatkan protein ke membrane. Rab GTP meninggalkan ikatan ke permukaan vesikel transport setelah vesikel ini terlepas dari membrane donor. v-NARE pada permukaan vesikel mengikat t-SNARE di membrane target, mengaitkan sikel.protein Rab sekarang menghidrolisis ikatan GTPnya, mengunci vesikel ke membrane dan melepaskan Rab GDP ke sitosol dimana bisa digunakan lagi pada siklus transport yang baru. Vesikel kemudian berfusi dengan membrane target .4
Beberapa penyakit genetic ternyata melibatkan RabGTPase. Gricelli syndrome merupakan kelainan autosomal resesif yang mengakibatkan albinisme parsial. Variant penyakit ini berhubungan dengan defek imun (disebabkan karena mutasi missense gen pengkode Rab27a, GTPase meregulasi pergerakan melanosom ke perifer melanosit dan mengatur sekresi granula litik pada limfosit T.) dan gejala neurological (disebabkan karena mutasi pada gen pengkode protein motor myosin Va.)4 Choroideremia : Penyakit degenerasi epitel pigmen retina dan choroid serta lapisan foto reseptor retina. Mutasi pada REP-1 yang perlu untuk geranylgeranylasi Rab27a. Kekurangan REP-1 menyebabkan disfungsi Rab27a.
materi referensi:
http://id.wikipedia.org/wiki/Endositosis
http://id.wikipedia.org/wiki/Eksositosis
http://id.answers.yahoo.com/question/ind…