A Golgi-készülék az egyik sejtorganellum, módosítására és rendezésére szolgál fehérjék. Szorosan együttműködik az endoplazmatikus retikulummal. Részt vesz a szekréció kialakításában is.
Mi a Golgi-apparátus?
A Golgi-készülék egy fontos sejtorganellumot képvisel, amelyben fehérjék az endoplazmatikus retikulumban előállítottakat módosítják és szortírozzák. Ezenkívül lizoszómákat képez, amelyek tartalmazzák enzimek az endogén és az exogén lebomlásához fehérjék. A lizoszómák membránnal körülvett sejtorganellák, amelyek protonpumpákon keresztül alacsony pH-t eredményeznek a belsejükben, ezáltal megsavanyítva a enzimek. A Golgi-készülék minden eukarióta sejtben jelen van, és egy membránnal zárt reakcióteret képez, amely fontos szerepet játszik az exocitózisban. Camillo Golgi olasz patológus 1898 - ban fedezte fel a agy és róla nevezték el. A Golgi-készülék belsejében az endoplazmatikus retikulum fehérjéi más fehérjékkel vagy azokkal reagálnak cukor maradékok (glikozilezés) azok módosítására. Ily módon a fehérjék először átalakulnak szállítható formájukba. Ezt követi rendezés rendeltetési helyük szerint. A Golgi-apparátuson belül azonban nem keletkeznek új fehérjék, csak a meglévők módosulnak.
Anatómia és felépítés
A Golgi-készüléket sekély membránnal zárt üregek halmazai jellemzik. Ezeket az üregeket ciszterna-nak nevezik. Általában a verem három-nyolc ciszternát tartalmaz. Néha akár 30 ciszterna is lehet. A verem átlagos átmérője egy mikrométer. A verem szakkifejezése diktiózóma. A dictyosomák száma a sejt típusától függ. Például egyes sejtek akár több száz diktiózómát is tartalmazhatnak. A mikrotubulusok biztosítják, hogy a Golgi-készülék többnyire a sejtmag és a centroszómák közelében helyezkedjen el állati és emberi sejtekben. Azonban a legtöbb növényi sejtben a Golgi-készülék eloszlik a sejt citoplazmájában. A Golgi-készülék fontos jellemzője a polarizációja. Az endoplazmatikus retikulum felé néző oldal domború, a tőle távolabb eső oldal homorú. Ezáltal a Golgi-készülék a COP II kabátfehérjével ellátott vezikulákat fogadja az endoplazmatikus retikulumból. A konvex oldalt cis-Golgi hálózatnak (CGN) is nevezik. Az ER-től elfordított oldalt transz-Golgi hálózatnak (TGN) nevezzük. A Golgi-hálózatok több kis ciszterna és vezikulumot képviselnek, amelyek összekapcsolódnak. A Golgi-hálózatok között elhelyezkedő ciszterna az úgynevezett Golgi-halom, amelynek specifikus enzimatikus konfigurációja van. Ebben a folyamatban a fehérjék a cisz-Golgi hálózatból átjutnak a transz-Golgi hálózatba. Kétféle modell létezik erre a folyamatra, amelyek valószínűleg érvényesek. Vagy a vezikulák elmozdulnak a CGN-ből a TGN-be, ebben az esetben a fehérjék megmaradnak, vagy a fehérjék a vezikulából a vezikulára szállítják a TGN felé.
Funkció és feladatok
A Golgi-apparátusnak sokféle és nagyon összetett funkciója van. Három felelősségi terület kristályosodik ki. Így a plazmamembrán elemei szintetizálódnak és módosulnak. Szekréciós vezikulák, amelyek transzmittereket és hormonok alakulnak ki és tárolódnak. Végül lizoszómákat állítanak elő az emésztőrendszer tárolására enzimek. Kezdetben a Golgi-készülék főleg az endoplazmatikus retikulumból kap fehérjéket vagy polipeptideket tartalmazó vezikulákat. A Golgi-berendezésen belül ezek a fehérjék a rendeltetésüktől függően tovább módosulnak. Így akár a cukor vagy további fehérjékkel. A módosított fehérjéket a TGN-be szállítják, ahol szétválogatják, Golgi vezikulákba csomagolják, jelző anyagokkal jelölik és különféle transzportmechanizmusok útján továbbítják a rendeltetési helyre. Ennek során a legtöbb fehérje elszáll a sejtből. A cellán kívül az extracelluláris mátrix módosítására szolgálnak. Ez a sejtek közötti kommunikációt és a szövetek stabilitását szolgálja. Továbbá a Golgi-készülék primer lizoszómákat képez, amelyek lítikus enzimeket tartalmaznak. Ezeket az enzimeket sejtes és nem sejtes anyagok oldására használják. Az enzimek a legnagyobb aktivitást savas tartományban, kb. 4.5. Ez a PH érték csak membránnal zárt reakcióterekben érhető el protonpumpákkal. A lizoszóma belseje a proteoglükánok savvédelmével van ellátva. Ezenkívül a lítikus enzimeket mannóz-6-foszfátokkal módosítják, hogy a lizoszóma membránján található specifikus receptorok felismerjék őket.
Betegségek
A Golgi-apparátus folyamatai nagyon összetettek. A közlekedési rendszer megzavarása lehet vezet olyan súlyos betegségekre, mint pl rák or cukorbetegség. Ugyanakkor a pontos mechanizmusok még nem ismertek. Ennek a problémának azonban intenzív kutatása folyik. Bizonyíték van arra is, hogy a Golgi-apparátus elemei elleni autoimmun reakciók képesek rá vezet reumás betegségekhez. Például a betegek több mint 75 százaléka Sjögren-szindróma van antitestje a Golgi-készülék fehérje ellen. Sok rheumatoid beteg arthritis, idiopátiás tüdő-fibrózis vagy burjánzó glomerulonephritis is hordoz antitestek a Golgi-készülék fehérjéivel szemben. Megfelelő antitestek különböző vizsgálatok során is felfedezték fertőző betegségek és a rák betegségek. Ezek további reakciók ezeken a betegségeken belül, amelyek valószínűleg genetikailag befolyásolhatók. A megfelelő betegség lefolyását azonban jelentősen befolyásolhatják. Más tanulmányok többek között a klamidiumok közvetlen hatását vizsgálták a Golgi-készülékre. Chlamydia nemi úton terjed, és gyakran ahhoz vezet meddőség nőknél. A tanulmányok azt találták chlamydia széttöri a Golgi-készüléket, és apró minirakatokra bontja. Ennek során a vizsgálatok kimutatták, hogy ez lehetővé teszi a chlamydia hogy jobban szaporodjon és több fertőző részecskét termeljen.
