Cel-cel communicatie
Algemeen overzicht van signaaloverdracht
Basisprincipes van cel-cel communicatie zijn sterk geconserveerd
- Ligand + receptor = kernbegrippen!
- Sleutel-slot principe
Quorum sensing
Quorum = minimum # leden dat aanwezig moet zijn om in een vergadering besluiten te
kunnen nemen.
Lage densiteit à planktonisch
Hoge densiteit à symbiontisch
Feromonen
- Interageren met een receptor binnenin een
bacterie
- Bacterïen maken feromonen aan à gaan
doorheen celwand bacterie
o Binden op een receptor
o Receptor gaat een gen in het genoom
van de bacterie activeren
o Gen codeert voor luciferase
o Gevolg: bacterie geeft licht
Types van cel-cel communicatie
Bij dierlijke cellen à 2 essentiele types communicatie!
1. Via gespecialiseerde, directe verbindingen tussen cellen
2. Via extracellulaire signaalmoleculen = indirecte methode
à volgende pagina 2 types bespreken:
1
,Via gespecialiseerde, directe verbindingen tussen cellen
Gap junctions opgebouwd uit
- Connexons = buisvormige eiwitverbindingen
- Connexines = integrale membraaneiwitten
- Connexons zijn opgebouwd uit connexines
Connexons laten snelle uitwisseling toe van kleine signaalmoleculen
- Vb. Ca2+, glucose, cAMP, vitamines, …
- Gevolg: ° snelle, synchrone reactie op stimulus
Indirecte cel-cel communicatie
Via extracellulaire signaalmoleculen
Werkingsmechanisme:
1. Synthese ligand
2. Secretie ligand
3. Transport ligand
4. Binding ligand/ receptor
5. Activatie/ synthese signaaltransductoren
6. Activatie e[ectoreiwitten
7. Korte termijn e[ecten / lange termijn e[ecten
8. Negatieve feedback
9. Verwijderen ligand
Cel-cel communicatie: lange- en korte afstandsrelaties
Onderverdeling van communicatie via gesecreteerde signaalmoleculen op basis van
afstand waarover het signaal opereert
Mogelijkheden:
- Endocrien
- Paracrien
- Via plasma-membraan verankerde liganden (direct)
- Autocrien
à hieronder bespreken per mogelijkheid
2
,Endocriene cel-cel communicatie
- Ligand wordt aangemaakt door gespecialiseerde cel
- Transport naar verafgelegen
doelwitcellen via bloedbaan
o Dus op lange afstand
- Hormonen
o Worden aangemaakt in
gespecialiseerde klieren
o Vb. groeihormoon, insuline,
adrenaline, …
Paracriene cel-cel communicatie
Algemeen:
- Liganden binden op nabijgelegen cellen
- Vb. cytokines
- LET OP beperkt tot cellen in onmiddelijke
omgeving
Gespecialiseerde vorm: synaptische communicatie
- Bij neuronen
- Zeer snelle + gerichte vorm
Communicatie via plasma-membraan verankerde liganden
- Signaalmolecule blijft membraangebonden
- Liganden worden dus niet losgelaten door
de cel!
- Juxtacriene signalering
Hematopoëse
- Hierbij belangrijke rol
- Interactie tussen stromale cellen in het beenmerg en hematopoietische
stamcellen
Autocriene cel-cel communicatie
- Liganden werken in op dezelfde cellen waardoor ze
gesecreteerd werden
- Vb. IL-2 bij geactiveerde T-cellen (interleukine =
cytokine)
- Abberante autocriene signalisatie door groeifactoren
komt vaak voor in kanker
3
, Bindings-en e:ectorspecificiteit
Bindingsspecificiteit
Moleculaire complementariteit
- Ionaire
- VDW
- Hydrofobe interacties
à niet-covalente interacties
Sleutel- slot principe
Voorbeelden:
- Insuline bindt op insuline receptor
- Glucagon bindt op glucagon receptor
LET OP is niet absoluut
- Één ligand kan verschillende receptoren hebben à vb. acetylcholine
- Één receptor kan verschillende liganden binden!
Interactie is wel altijd specifiek, MAAR verschillende a[initeiten!
E?ectorspecificiteit
Resultaat ligand/receptor activatie
- Afhankelijk van cel-specifieke intracellulaire signaalmoleculen
Binding van eenzelfde ligand op eenzelfde receptor op verschillende celtypes kan
verschillende e[ecten hebben op deze celtypes!
Sommige liganden hebben verschillende receptoren à die verschillende responsen
uitlokken (op verschillende celtypes)
Voorbeeld: acetylcholine
- Kan binden aan verschillende receptoren
o Voorbeeld: muscarine en nicotine
receptoren
- Verschillende e[ecten uitlokken
- 1 ligand kan door gebruik te maken van
verschillende receptoren, verschillende
e[ecten uitlokken
Belangrijke begrippen à pleiotropie en redundantie
4
Algemeen overzicht van signaaloverdracht
Basisprincipes van cel-cel communicatie zijn sterk geconserveerd
- Ligand + receptor = kernbegrippen!
- Sleutel-slot principe
Quorum sensing
Quorum = minimum # leden dat aanwezig moet zijn om in een vergadering besluiten te
kunnen nemen.
Lage densiteit à planktonisch
Hoge densiteit à symbiontisch
Feromonen
- Interageren met een receptor binnenin een
bacterie
- Bacterïen maken feromonen aan à gaan
doorheen celwand bacterie
o Binden op een receptor
o Receptor gaat een gen in het genoom
van de bacterie activeren
o Gen codeert voor luciferase
o Gevolg: bacterie geeft licht
Types van cel-cel communicatie
Bij dierlijke cellen à 2 essentiele types communicatie!
1. Via gespecialiseerde, directe verbindingen tussen cellen
2. Via extracellulaire signaalmoleculen = indirecte methode
à volgende pagina 2 types bespreken:
1
,Via gespecialiseerde, directe verbindingen tussen cellen
Gap junctions opgebouwd uit
- Connexons = buisvormige eiwitverbindingen
- Connexines = integrale membraaneiwitten
- Connexons zijn opgebouwd uit connexines
Connexons laten snelle uitwisseling toe van kleine signaalmoleculen
- Vb. Ca2+, glucose, cAMP, vitamines, …
- Gevolg: ° snelle, synchrone reactie op stimulus
Indirecte cel-cel communicatie
Via extracellulaire signaalmoleculen
Werkingsmechanisme:
1. Synthese ligand
2. Secretie ligand
3. Transport ligand
4. Binding ligand/ receptor
5. Activatie/ synthese signaaltransductoren
6. Activatie e[ectoreiwitten
7. Korte termijn e[ecten / lange termijn e[ecten
8. Negatieve feedback
9. Verwijderen ligand
Cel-cel communicatie: lange- en korte afstandsrelaties
Onderverdeling van communicatie via gesecreteerde signaalmoleculen op basis van
afstand waarover het signaal opereert
Mogelijkheden:
- Endocrien
- Paracrien
- Via plasma-membraan verankerde liganden (direct)
- Autocrien
à hieronder bespreken per mogelijkheid
2
,Endocriene cel-cel communicatie
- Ligand wordt aangemaakt door gespecialiseerde cel
- Transport naar verafgelegen
doelwitcellen via bloedbaan
o Dus op lange afstand
- Hormonen
o Worden aangemaakt in
gespecialiseerde klieren
o Vb. groeihormoon, insuline,
adrenaline, …
Paracriene cel-cel communicatie
Algemeen:
- Liganden binden op nabijgelegen cellen
- Vb. cytokines
- LET OP beperkt tot cellen in onmiddelijke
omgeving
Gespecialiseerde vorm: synaptische communicatie
- Bij neuronen
- Zeer snelle + gerichte vorm
Communicatie via plasma-membraan verankerde liganden
- Signaalmolecule blijft membraangebonden
- Liganden worden dus niet losgelaten door
de cel!
- Juxtacriene signalering
Hematopoëse
- Hierbij belangrijke rol
- Interactie tussen stromale cellen in het beenmerg en hematopoietische
stamcellen
Autocriene cel-cel communicatie
- Liganden werken in op dezelfde cellen waardoor ze
gesecreteerd werden
- Vb. IL-2 bij geactiveerde T-cellen (interleukine =
cytokine)
- Abberante autocriene signalisatie door groeifactoren
komt vaak voor in kanker
3
, Bindings-en e:ectorspecificiteit
Bindingsspecificiteit
Moleculaire complementariteit
- Ionaire
- VDW
- Hydrofobe interacties
à niet-covalente interacties
Sleutel- slot principe
Voorbeelden:
- Insuline bindt op insuline receptor
- Glucagon bindt op glucagon receptor
LET OP is niet absoluut
- Één ligand kan verschillende receptoren hebben à vb. acetylcholine
- Één receptor kan verschillende liganden binden!
Interactie is wel altijd specifiek, MAAR verschillende a[initeiten!
E?ectorspecificiteit
Resultaat ligand/receptor activatie
- Afhankelijk van cel-specifieke intracellulaire signaalmoleculen
Binding van eenzelfde ligand op eenzelfde receptor op verschillende celtypes kan
verschillende e[ecten hebben op deze celtypes!
Sommige liganden hebben verschillende receptoren à die verschillende responsen
uitlokken (op verschillende celtypes)
Voorbeeld: acetylcholine
- Kan binden aan verschillende receptoren
o Voorbeeld: muscarine en nicotine
receptoren
- Verschillende e[ecten uitlokken
- 1 ligand kan door gebruik te maken van
verschillende receptoren, verschillende
e[ecten uitlokken
Belangrijke begrippen à pleiotropie en redundantie
4
