Aantekeningen les week 1
Pagina 433-452 Lehniger principles of biochemistry. Verschillende signaal transductie
routes. We hebben dus eerst de first Messenger, daarna in de cel de second Messenger. We
focussen ons nu op RTK, receptor tyrosine kinase. Deze receptor fosforyleert tyrosines. De
Ras pathway moet je goed onthouden, deze is vaak betrokken bij kanker. De andere groep
zijn de zeven transmembranen, deze worden gekenmerkt doordat ze altijd zeven keer door
de membraan heen gaan. Dit zijn GPCR (G-eiwit gekoppelde receptoren) en kunnen ook wel
hepahelical/sepretine worden genoemd. 1-1,5% codeert voor een zeven transmembraan
receptor (het meeste van deze receptoren bevinden zich in de neus).
First Messenger. Hierop kunnen de cellen reageren. In het oog hebben we rodopsine, een
elektron kan rodopsine van vorm veranderen, dan verandert je zicht. Rodopsine is een
zevenmembraan receptor. Cellen reageren dus op first Messenger. Voorbeelden van
signalen waarop de cel reageert zijn antigenen, cel oppervlakte
glycoproteïne/oligosaccharides, componenten van de extracellulaire matrix, groeifactoren,
hormonen, hypoxia, licht, mechanische aanraking, microbiologische pathogenen (insecten),
neurotransmitters, voedingsstoffen, odorants, feromones en tastants.
Het signaalmolecuul bindt aan het receptor eiwit (welke zich meestal in het
plasmamembraan bevindt). Deze binding zorgt ervoor dat er een intracellulair signalering
route wordt geactiveerd dat wordt gemedieerd door verschillende signalering eiwitten.
Uiteindelijk interacteren één of meer van deze intracellulaire signalering eiwitten met een
target eiwit. Ze veranderen het target eiwit zo dat dit ervoor zorgt dat het gedrag van de cel
verandert.
Voor de signaal transductie zijn verschillende dingen van belang. Specificiteit, het
signaalmolecuul past precies op de binding site van de complementaire receptor, andere
signaalmoleculen passen niet. Amplificatie, wanneer enzymen andere enzymen activeren,
het aantal geactiveerde moleculen gaat geometrisch omhoog in een enzym cascade. Dus dit
wil zeggen dat er steeds meer moleculen worden geamplificeerd en dit leidt tot een cascade.
Modularity, de signaleringsroute bestaat uit verschillende modules; eiwitten met een
multivalente affiniteit voor diverse signalering complexen van verwisselbare onderdelen.
Fosforylatie zorgt voor omkeerbare punten van interactie. Desensitization/Adaptation, de
receptor activatie triggert een feedback circuit dat teen receptor uitzet of de receptor uit het
celoppervlak verwijdert. Er is altijd sprake van een feedbackmechanisme. Bijvoorbeeld zo
een GPCR in je neus neemt een bepaalde geur op. In het begin (als je bijvoorbeeld een
ruimte binnenkomt) dan ruik je die geur heel sterk, daarna wordt die geur minder omdat het
signaal naar beneden gaat (de geur is wel nog even sterk, alleen je neemt hem minder sterk
waar, je went er dus aan). Integration, als twee signalen een tegenovergesteld effect
hebben op een metabolische karakteristiek, bijvoorbeeld de concentratie van de second
messenger X en de membraan potentiaal Vm. De regelgevende uitkomst resulteert in een
samenkomende uitkomst van beide receptoren (dus wat er netto overblijft).
Het is van belang dat je G-eiwit gekoppelde receptoren en receptor tyrosine kinase weet.
* G-eiwit gekoppelde receptoren. Een extern ligand (L) bindt aan de receptor (R) en activeert
daarmee een intracellulair GTP-binding eiwit (G), welke een enzym (Enz) reguleert, welke
een extracellulaire second messenger (X) genereerd. GPCR zijn de meest intensief
bestudeerde medicijn targets, voornamelijk door hun wezenlijke betrokkenheid in humane
pathofysiologie en hun farmacologische volgzaamheid. 475 medicijnen (ongeveer 34% van
alle medicijnen van de US Food and Drug Administration) fungeren als 108 unieke GPCRs.
De belangrijkste ziekte indicatoren voor GPCR modulatoren laten een verschuiving naar
diabetes, obesitas en Alzheimer zien. Het aantal GPCRs in het menselijk genoom varieert
heel erg. Ze worden op basis van hun sequentie en functie onderverdeeld in vijf of zes
klassen van GPCRs. Stukje lezen dia.