بروتين الغطاء المعقد الثانوي
تكوين بروتينات (COPll) الخمسة الأساسية والحويصلات

تتكون آلية بروتينات الغطاء الثاني (COPll) من خمس بروتينات عصاري خلوي sar 1,sec 23,sec 24 ,sec 13 ,sec 31 في الخلايا sec 13 و sec 24 توجد في مَثنويّ مُغَاير ضيق، التي تشكل غطاء (COPll) الداخلي، في حين تم العثور على sec 13 و sec 31 في مَثنويّ مغاير مستقر من وحدتين لكل منهما والتي تشكل طبقة (COPll) الخارجي. Sar 1 وهذين النوعين (sec13 و sec 31) من المجموعات المستقرة تستخدم بالتتابع إلى غشاء الشبكة الاندوبلازمية والعمل معاً لصنع حويصلات (COPll) كاملة. في معظم الكائنات الحية حقيقية النواة وهذا الاستعمال للغشاء لا يحدث عفوياً عبر السطح الداخلي للشبكة الاندوبلازمية.
بدلا من ذلك، يتم توظيف بروتينات COPll الموجودة في السايتوسول والبروتينات المحمولة على الغشاء في فصل مناطق على غشاء الشبكة الاندوبلازمية، تسمى الشبكة الاندوبلازمية الانتقالية (Budnik and Stephens, 2009; Bannykh et al., 1996).وهي مواقع صغيرة يكون نشاط COPll فيها عالي.توطين نشاط COPll في هذه المناطق الانتقالية يساعد في الحفاظ على تركيز معين لبروتينات COPll , والتمكن من إعادة توظيفهم كبروتينات معطف، حيث تعود للغشاء مرة أخرى لإستخدامها في المرات القادمة لحويصلة أخرى.
sar1 هو البروتين الذي يبدأ بعملية تكوين الحويصلة COPll , وهو انزيم هيدروليز ل GTP صغير (small GTPase), الذي نشاطه مماثل لبروتينات الجي الصغيرة الأخرى. في المرحلة التي يكون فيها GDP رابط على sar1 , يكون sar1 خامل في السايتوبلازم. وفي المرحلة التي يربط بها مع GTP , ينشط sar1 من خلال التعرض ل (amphipathic N-terminal α-helix), المغمور في غشاء الشبكة الاندوبلازمية (Lee and Miller, 2007; Bielli et al., 2005).
هذه العملية تقتصر على غشاء الشبكة الاندوبلازمية فقط، لان Sec12المسؤول عن تبادل الغوانين (GEF)مع السار 1 , بحيث يقوم بتحفيزه، موجود على الشبكة الاندوبلازمية فقط.(Weissman et al., 2001).يقوم sar1 بدور الركيزة لمكونات COPll الأخرى، لذلك هو يحفزعلى توظيف المكون التالي لCOPll , وهو (sec23-sec24).(sec23-sec24)هوالبروتين الذي يأتي إلى المكان الذي تم فيه تفاعل مباشر بين sar1 و Sec23 . هذا التفاعل المباشر له دور بنائي في تجميع المعطف الداخلي على الغشاء، وايضا له دور تحفيزي.Sec23هو بروتين محفز لGTP هيدروليز ل sar1 , أي (GAP), حيث يسرع من نشاط GTP هيدروليز لsar1 . (النشاط الكامل ل GTPase), بعد التجمع الكامل لمعطف COPll يعقبها وصول المعطف الخارجي (sec13 –sec 31).
.(Yoshihisa et al., 1993; Antonny et al., 2001).
هذه الاضافات من GTPase يعتقد ان لها دور في النشاط التحفيزي الذي ساهم في الية التوقيت لتجميع الاوامر من مكونات المعطف، دورة التكوين للحويصلة والتفكيك للمعطف من غشاء حويصلة (COPll). يعتبر Sar24 مكون الوحدات الرئيسية المسؤولة عن ارتباط حمولة البروتينات على الغشاء للشبكة الاندوبلازمية والحفاظ على تركيهم لتكوين الحويصلة. العديد من البروتينات الموجودة في السيتوبلازم لديها تسلسل من الإشارة (التصدير) المحددة في المجالات الخاصة لوضع علامة عليها لنقل ال (COPll). العديد من أنواع تسلسل إشارة COPll (ثنائي الحمض، طرف كاره الماء، العناصر العطرية). قد تم التعرف على عدد من التجاويف وتسلسل اشارات مقابلة التي تربط على سطح Sec24 وتم وصفه بالمواقع أ، ب، ج. ليس كل البروتينات التي تحتاج إلى ترك الشبكة الاندوبلازمية تحنوي على إشارة لتوجيه الربط إلى Sec24.
يتم احضار sec24 إلى موقع تكوين حويصلة COPll من خلال تفاعله مع sec23.يتم تضمين بعض البروتينات التي قد تتفاعل مع محول النقل، ويتضمن حويصلة COPll من خلال التفاعل المباشر وغير المباشر. لا يزال بروتينات أخرى قد تدخل بشكل سلبي حويصلا COPll عن طريق الانتشار البسيط بعملية تسمى التدفق الضخم.
من تلك البروتينات البضائع تم اختبارها وتوجد عدة منها في حويصلات COPll بتراكيز اعلى من نموذج التدقف الضخم المقترح، مشيرا إلى ان الصنف التركيزي بوساطة sec24 يمكن ان يكون هو القاعدة.
لانجازهذه المهمة: المجمعات من sec13 و sec31 تتبلمر، في حين تتفاعل sec31 مباشرة مع sec23 وsar1.
تحت ظروف معينة من المختبر ويمكن للجزيئات ان تتبلمر في القمم لتشكيل حواف (اقفاص فارغة) مستديرة sec31 sec13 . التي توضح قدرتها على توفير الإطار الهيكلي لتشكيل الحويصلة كما البراعم بالة غشاء الشبكة الاندوبلازمية المانحة.
وخلافا لبعض المعاطف حويصلة أخرى، COPII لا يتطلب GTPase المتخصصة، مثل dynamin، إلى انقباض عنق الحويصلة تشكيل والإفراج عنها من الغشاء. مكونات COPII النقاء وحدها قادرة على شكل حويصلات صغيرة من الغشاء الحويصلية الاصطناعية (ماتسوكا وآخرون، 1998). النتيجة النهائية لهذه العملية هو غشاء الحويصلة كروية تقريبا 60-70 نانومتر في الحجم الذي يحمل حمولة البروتينات إلى المقصورة المتوسطة ER-جولجي أو، في الخميرة، وربما مباشرة إلى غشاء رابطة الدول المستقلة جولجي. هذه العملية تعمل بشكل جيد لمجموعة واسعة من البروتينات البضائع المتاجر بهم من لائحة، ولكن ما يمكن أن يحدث إذا كان أحد هذه البروتينات COPII الأساسية خمسة في عداد المفقودين أو تحور؟