COP-coated vesicles

Als COP-coated vesicles (COP = coat protein)  werden intrazelluläre Vesikel bezeichnet, deren Hülle nicht aus Clathrin besteht. Die Hülle besteht aus anderen Proteinen, die die Vesikelmembran weniger strukturiert umgeben. Mit COP-Proteinen umhüllte Vesikel vermitteln Transportvorgänge zwischen dem endoplasmatischen Reticulum (ER) und dem Golgi-Apparat, zwischen den einzelnen Golgi-Zisternen sowie vom Golgi-Apparat zur Plasmamembran.

Zwei Formen von Vesikelhüllen unterschieden:

• COPI setzt sich aus dem kleinen GTP-bindenden Protein (G-Protein) ARF und dem sog. Coatomer, einem aus 7 Untereinheiten bestehenden Komplex mit der relativen Molekülmasse von 700 000, zusammen. COPI vermittelt nicht nur den Transport vom Endoplasmatischen Retikulum (ER) zum Golgi-Apparat, sondern auch den retrograden Transport vom Golgi-Apparat zum ER. Dies ist von Bedeutung zum Zurückführen von Proteinen, die bei Transportvorgängen aus dem ER entwichen sind; entsprechende Proteine sind u. a. durch die Aminosäureabfolge KDEL gekennzeichnet.
• COPII besteht aus dem GTP-bindenden Protein Sar1p, einem Proteinkomplex mit den Untereinheiten Sec13p und Sec31p, und einem zweiten Komplex mit den Untereinheiten Sec23p und Sec24p. Im Gegensatz zu COPI ist COPII ausschließlich an der Vesikelbildung am ER beteiligt.

Sowohl COPI als auch COPII erkennen zwar spezifische Sequenzmotive der Proteine, die in den von ihnen umschlossenen Vesikeln transportiert werden, insgesamt jedoch scheint der Transport weniger spezifisch zu verlaufen, als dies bei Transportvorgängen mit Beteiligung der Clathrin-coated vesicles der Fall ist. Vor dem Andocken an die Zielmembran erfolgt die Auflösung der COP-Hülle, ausgelöst durch die Hydrolyse von GTP an den assoziierten G-Proteinen. Dies macht das von der Donormembran stammende Protein v-SNARE zugänglich, das dann mit dem als t-SNARE bezeichneten Akzeptorkomplex in der Zielmembran interagieren kann.