A transz-Golgi hálózat (TGN)
A transz-Golgi hálózat (TGN) a transz-Golgi kiterjesztése, ahol különböző típusú vezikulák képződnek. A TGN-t úgy lehet elképzelni, mint egy fő fehérjeválogató állomást a sejten belül. A Golgiban érlelődő fehérjéket a TGN-ben válogatják szét, hogy a sejt több helyére szállítsák őket, attól függően, hogy milyen biokémiai címkék találhatók az egyes fehérjéken. Úgy gondolják, hogy a TGN-ben a fehérjék a TGN lumenében lévő receptormolekulákhoz kapcsolódva koncentrálódnak. Ahogy a fehérjék megtalálják a megfelelő receptorokat, a TGN-en belül egy vagy néhány helyen aggregálódhatnak, majd rügyeznek, hogy éretlen szekréciós vezikulákat képezzenek: (1) szekréciós granulumok (vezikulák, amelyek további érésen és a speciális rakomány szétválogatásán mennek keresztül); (2) a plazmamembránra irányuló szekréciós vezikulák; és (3) a lebontó enzimeket a lizoszómákba szállító vezikulák (kis, savas organellumok, amelyek lebontják a makromolekulákat ). Ezekben a szekréciós vezikulákban a fehérjék bizonyos szelektivitása és szortírozása fennállhat, mielőtt a plazmamembránhoz jutnának.
Először is, a szekréciós vezikulák egy specifikus fehérje nagy koncentrációját csomagolják be, amelyet a TGN-be szállítottak. Az endokrin sejtek például nagy mennyiségű, hormonoknak nevezett speciális fehérjéket termelnek, amelyeket szekréciós granulumokba csomagolnak. Amikor az endokrin sejtek megkapják a megfelelő “jelet”, amely kiváltja a szekréciós granulumok fúzióját a plazmamembránnal, ezek a fehérjék a keringési rendszerbe kerülnek.
Másodszor, néhány fehérje konstitutív vagy állandó módon termelődik és szekretálódik; ezek a fehérjék nem támaszkodnak extracelluláris jelekre a felszabaduláshoz, és nem válogatódnak szekréciós granulumokba. Ehelyett a konstitutív szekréció során a TGN-ből kiinduló vezikulák közvetlenül a plazmamembránhoz utaznak exocitózis céljából.
Végül a TGN a lebontó enzimek lizoszómákba, a sejten kívülről származó tápanyagokat tartalmazó vezikulákba történő szállításának válogató állomása. A sejteknek ezeket a fehérjéket a savas lizoszómákba kell célba juttatniuk, hogy segítsék az internalizált tápanyagok emésztését. A lizoszómába szánt fehérjéket egy egyedi cukorral, a mannóz-6-foszfáttal módosították. Ezeket a lizoszomális fehérjéket a TGN-ben a mannóz-6-foszfát-receptorhoz kötődve válogatják szét, amely aztán egy vezikulában bomlik ki, amely egy lizoszómával egyesül. A lizoszóma alacsony pH-ja miatt a mannóz-6-foszfátot hordozó fehérje disszociál a receptorról. Az üres receptor egy kis vezikulában leválik a lizoszómáról, és visszakerül a TGN-be.
A Golgi-komplexum alapvető szerepet játszik a fehérjéknek a sejt különböző részeibe történő szétválogatásában és célba juttatásában. Az ismeretek ellenére még mindig sok megválaszolatlan kérdés van a sejtek rakományának a sejten belüli szortírozásában és szállításában szerepet játszó pontos mechanizmusokkal kapcsolatban. Ez egy fontos kutatási terület, mivel számos betegség, mint például az I-sejtes betegség, az Alzheimer-kór, a Batten-kór és számos más fehérje- és lipidraktározási betegség annak a következménye, hogy a sejtek a fehérjéket és lipideket a sejt rossz helyére rendezik.