Animace ukazující, jak je protein určený pro sekreční dráhu syntetizován do hrubého endoplazmatického retikula (které se v animaci objeví vpravo nahoře, když uplyne přibližně polovina jeho času).
Endoplasmatické retikulum (ER) je organela buněk eukaryotických organismů, která tvoří propojenou síť membránových váčků. Podle struktury je endoplazmatické retikulum rozděleno do dvou typů, na hrubé endoplazmatické retikulum (RER) a hladké endoplazmatické retikulum (SER). Jedná se o místa syntézy bílkovin. Hrubé endoplazmatické retikulum se nachází převážně v hepatocytech, kde dochází k syntéze bílkovin aktivně.
Povrch hrubého endoplazmatického retikula (často zkráceně RER) je posázen ribozomy produkujícími proteiny, které mu dávají „hrubý“ vzhled (odtud jeho název). Vazebným místem ribozomu na hrubém endoplazmatickém retikulu je translokon. Nicméně ribozomy, které jsou na něj v jednom okamžiku vázány, nejsou stabilní součástí struktury této organely, protože jsou neustále vázány a uvolňovány z membrány. Ribosom se váže na endoplazmatické retikulum pouze tehdy, když začne syntetizovat protein určený pro sekreční dráhu. Tam ribozom v cytosolu začíná syntetizovat protein, dokud částice rozpoznávající signál nerozpozná signální peptid 5-30 hydrofobních aminokyselin, kterým někdy předchází pozitivně nabitá aminokyselina. Tato signální sekvence umožňuje rozpoznávací částici vázat se na ribozom, což způsobuje, že ribozom se váže na hrubé endoplazmatické retikulum a předává nový protein přes hrubou membránu endoplazmatického retikula. Signální peptid je pak v lumenu ER signální peptidázou štěpen. Ribosomy v tomto bodě mohou být uvolněny zpět do cytosolu; je však známo, že nepřenášející ribozomy zůstávají také spojeny s translokony.
Membrána hrubého endoplazmatického retikula vytváří velké dvojité membránové fólie, které jsou umístěny v blízkosti vnější vrstvy nukleárního obalu a jsou s ní spojité. Ačkoli mezi endoplazmatickým retikulem a Golgiho aparátem není spojitá membrána, membránou vázané váčky mezi těmito dvěma kompartmenty kyvadlově přenášejí proteiny. Váčky jsou obklopeny povlakovými proteiny nazývanými COPI a COPII. COPII cílí váčky na golgiho aparát a COPI je označuje, aby byly přeneseny zpět do hrubého endoplazmatického retikula. Hrubé endoplazmatické retikulum pracuje ve shodě s golgiho komplexem na zaměření nových proteinů na jejich správné místo určení. Druhý způsob transportu z endoplazmatického retikula zahrnuje oblasti zvané membránová kontaktní místa, kde jsou membrány endoplazmatického retikula a další organely drženy těsně u sebe, což umožňuje přenos lipidů a dalších malých molekul.
Hrubé endoplazmatické retikulum je klíčové pro více funkcí: