Samenvatting
‘Cellulaire
besluitvorming’
Daan Beers
MGZ – Nature, Q2
,Inhoudsopgave
E-learning – Cellulaire communicatie 3
Nucleaire hormoonreceptoren 3
Routingsignalen 3
Gereguleerde ionkanalen 3
Gap junctions 4
Ionenpomp 4
G-eiwit-gekoppelde receptoren 4
Second messengers 4
Ca2+-concentratie 4
Enzym-gekoppelde receptoren 5
Groeistimulatie 5
Overzicht signaaltransducties 6
E-learning – Cellulaire besluiten 7
Optisch voor een cel 7
Celdeling 7
De celdeling kan gestopt worden 8
S-fase 8
DNA-synthese 9
DNA-replicatie 9
Translesiesynthese 10
M-fase 10
Microtubuli 10
Meiose 10
Non-disjunctie 11
Stamcellen en weefsels 11
DNA-schade en schadeherstel 11
Deaminering 12
BER & NER 12
Overzicht DNA-repair 12
2
,E-learning – Cellulaire communicatie
Nucleaire hormoonreceptoren
Er zijn diverse hormonen die pas binnenin de
doelcellen in het lichaam zullen binden aan de
voor hen bedoelde receptoren, en daardoor
cellulaire veranderingen teweeg gaan brengen:
Er zijn diverse soorten hormonen die via
intracellulaire receptoren signaleren:
- Steroidhormonen;
- Thyroidhormonen;
- Vitamine-afgeleide hormonen.
Deze zijn in staat zelf het celmembraan te passeren.
Routingsignalen
- Van het cytosol naar het ER-lumen:
o Signaalpeptide
- In het ER blijven en niet doorreizen naar het Golgiapparaat:
o KDEL-sequentie
- Om in het peroxisoom terecht te komen:
o SKL-sequentie (ofwel PTS-1)
- Om in het mitochondrion terecht te komen:
o Amphipatische helix
- Van het cytosol naar de nucleus:
o NLS (Nuclear Localisation Signal)
Gereguleerde ionkanalen
De toegankelijkheid van ionkanalen kan gereguleerd worden door (en dus ook gebruikt
worden voor) signaaloverdracht. Grofweg worden drie manieren van 'regulatie'
onderscheiden:
3
, Gap junctions
Connexons zijn transmembraaneiwitten die open
porieverbindingen vormen tussen cellen.
Een cluster van samenliggende connexons vormt een gap
junction.
Nucleïnezuren, eiwitten, lipiden en polysachariden kunnen
de connexons niet passeren.
Ionenpomp
Het transport van een ionenpomp kost energie. Deze
energie wordt verkregen uit ATP. Hierdoor gaat het proces
wel tegen het concentratieverval in.
G-eiwit-gekoppelde receptoren
Binding van een ligand aan een GPCR maakt dat
intracellulair een inactieve vorm van het
bijbehorende G-eiwit zal binden. Dit inactieve G-eiwit
bestaat uit een GDP-bevattende alfa-subunit, en een
bèta- en een gamma-subunit.
De alfa-subunit zal door die binding z'n GDP verruilen
voor GTP. Deze activatie van het betreffende G-eiwit
zal vervolgens leiden tot effecten (activatie of
remming) voor een 'target' (= doel) eiwit.
Second messengers
Dit zijn kleine moleculen die tijdens G-eiwit-gereguleerde signaaloverdracht in grote getalen
vrijkomen en zorgen voor een versterking van het signaal in de cel.
Welke second messenger ingeschakeld zal worden in de betreffende cel is afhankelijk van:
- De GPCR die geactiveerd wordt;
- Met welk type G-eiwit deze interacteert;
- En welk effectoreiwit door het betreffende G-eiwit wordt gereguleerd.
Ca2+-concentratie
De vrije Ca2+ ion concentratie in het cytosol wordt normaliter zeer laag gehouden door
opslag van Ca2+ in het endoplasmatisch reticulum, in mitochondriën, en in de kern.
Daarnaast bindt Ca2+ aan specifieke eiwitten in het cytosol en zijn er pompen in het
celmembraan die Ca2+-ionen naar buiten pompen. Hierdoor is de concentratie van Ca2+ in het
intracellulaire milieu ongeveer 0,1 µM, terwijl deze extracellulair 1 mM is.
4
‘Cellulaire
besluitvorming’
Daan Beers
MGZ – Nature, Q2
,Inhoudsopgave
E-learning – Cellulaire communicatie 3
Nucleaire hormoonreceptoren 3
Routingsignalen 3
Gereguleerde ionkanalen 3
Gap junctions 4
Ionenpomp 4
G-eiwit-gekoppelde receptoren 4
Second messengers 4
Ca2+-concentratie 4
Enzym-gekoppelde receptoren 5
Groeistimulatie 5
Overzicht signaaltransducties 6
E-learning – Cellulaire besluiten 7
Optisch voor een cel 7
Celdeling 7
De celdeling kan gestopt worden 8
S-fase 8
DNA-synthese 9
DNA-replicatie 9
Translesiesynthese 10
M-fase 10
Microtubuli 10
Meiose 10
Non-disjunctie 11
Stamcellen en weefsels 11
DNA-schade en schadeherstel 11
Deaminering 12
BER & NER 12
Overzicht DNA-repair 12
2
,E-learning – Cellulaire communicatie
Nucleaire hormoonreceptoren
Er zijn diverse hormonen die pas binnenin de
doelcellen in het lichaam zullen binden aan de
voor hen bedoelde receptoren, en daardoor
cellulaire veranderingen teweeg gaan brengen:
Er zijn diverse soorten hormonen die via
intracellulaire receptoren signaleren:
- Steroidhormonen;
- Thyroidhormonen;
- Vitamine-afgeleide hormonen.
Deze zijn in staat zelf het celmembraan te passeren.
Routingsignalen
- Van het cytosol naar het ER-lumen:
o Signaalpeptide
- In het ER blijven en niet doorreizen naar het Golgiapparaat:
o KDEL-sequentie
- Om in het peroxisoom terecht te komen:
o SKL-sequentie (ofwel PTS-1)
- Om in het mitochondrion terecht te komen:
o Amphipatische helix
- Van het cytosol naar de nucleus:
o NLS (Nuclear Localisation Signal)
Gereguleerde ionkanalen
De toegankelijkheid van ionkanalen kan gereguleerd worden door (en dus ook gebruikt
worden voor) signaaloverdracht. Grofweg worden drie manieren van 'regulatie'
onderscheiden:
3
, Gap junctions
Connexons zijn transmembraaneiwitten die open
porieverbindingen vormen tussen cellen.
Een cluster van samenliggende connexons vormt een gap
junction.
Nucleïnezuren, eiwitten, lipiden en polysachariden kunnen
de connexons niet passeren.
Ionenpomp
Het transport van een ionenpomp kost energie. Deze
energie wordt verkregen uit ATP. Hierdoor gaat het proces
wel tegen het concentratieverval in.
G-eiwit-gekoppelde receptoren
Binding van een ligand aan een GPCR maakt dat
intracellulair een inactieve vorm van het
bijbehorende G-eiwit zal binden. Dit inactieve G-eiwit
bestaat uit een GDP-bevattende alfa-subunit, en een
bèta- en een gamma-subunit.
De alfa-subunit zal door die binding z'n GDP verruilen
voor GTP. Deze activatie van het betreffende G-eiwit
zal vervolgens leiden tot effecten (activatie of
remming) voor een 'target' (= doel) eiwit.
Second messengers
Dit zijn kleine moleculen die tijdens G-eiwit-gereguleerde signaaloverdracht in grote getalen
vrijkomen en zorgen voor een versterking van het signaal in de cel.
Welke second messenger ingeschakeld zal worden in de betreffende cel is afhankelijk van:
- De GPCR die geactiveerd wordt;
- Met welk type G-eiwit deze interacteert;
- En welk effectoreiwit door het betreffende G-eiwit wordt gereguleerd.
Ca2+-concentratie
De vrije Ca2+ ion concentratie in het cytosol wordt normaliter zeer laag gehouden door
opslag van Ca2+ in het endoplasmatisch reticulum, in mitochondriën, en in de kern.
Daarnaast bindt Ca2+ aan specifieke eiwitten in het cytosol en zijn er pompen in het
celmembraan die Ca2+-ionen naar buiten pompen. Hierdoor is de concentratie van Ca2+ in het
intracellulaire milieu ongeveer 0,1 µM, terwijl deze extracellulair 1 mM is.
4
