Samenvatting Signaaltransductie (deeltentamen 2)

Signaaltransductie Michel Haring
Signalen en perceptie I

Signalen worden waargenomen
(perceptie) vervolgens wordt dit signaal
doorgegeven in de cel en dit zorgt
uiteindelijk voor een cellulaire respons
Signaal  perceptie  transductie 
respons
- Welke signalen zijn er
- Hoe worden signalen
waargenomen
- Hoe worden signalen
overgedragen
- Hoe worden signalen omgezet in
een cellulaire respons


Receptoren herkennen een specifiek signaal en zorgen ervoor dat het signaal
doorgeven wordt en er uiteindelijk een respons teweeg gebracht wordt
- Een extracellulair signaal wordt waargenomen  intracellulair wordt een
cascade van eiwitten geactiveerd  uiteindelijk worden effector eiwitten
geactiveerd, deze kunnen bijvoorbeeld zorgen voor een veranderde
genexpressie


Signalering is communicatie
Deze communicatie kan plaatsvinden in een cel, maar ook tussen cellen of tussen
weefsels of zelfs tussen organismen
De signalering van immobiele organismen, zoals planten, is soms ingewikkelder dan
die van mobiele organismen  mobiele organismen kunnen weglopen van het
probleem, immobiele organismen moeten door signalering het probleem oplossen


Uiteindelijk moet een signaal ook weer gestopt worden
Dit kan bijvoorbeeld doordat er een negatieve feedback loop in de route zit, of
doordat geactiveerde componenten maar een bepaalde levensduur hebben

,Een heleboel verschillende dingen kunnen fungeren als een signaal
- Aminozuren, peptiden, eiwitten
- Vetten, lipiden
- Hormonen, groeifactoren
- Ionen, gassen, nucleotiden, nutriënten
- Licht, stress, (mechanische) druk, temperatuur, pH
- Water
Daarnaast kunnen signalen extra- of intracellulair zijn
Ze kunnen kort of lang duren – afhankelijk van o.a. de halfwaardetijd van het
signaal
Ze kunnen snel of langzaam voor een reactie zorgen


Er zijn 4 vormen van signalering tussen cellen
Over korte afstand
- Contact-afhankelijk  er ontstaat alleen een signaal als de cellen tegen
elkaar zitten en de receptor van de ene cel en de ligand van de andere in
elkaar passen
- Paracrien  onder andere eiwitten, cytokines en gassen worden
uitgescheiden naar naburige cellen




Over lange afstand
- Endocrien  gespecialiseerde cellen geven hormonen af aan de bloedbaan,
na uitreden kunnen de hormonen invloed hebben op andere cellen
- Synaptisch  input is ver verwijderd van de plek waar het signaal wordt
overgedragen op een andere cel

,Contact-afhankelijk
- Bijvoorbeeld nodig bij antigeenpresentatie voor een immuunrespons
- Soms is er nog nauwer contact dan alleen de buitenkant van de cellen die met
elkaar in contact staan
o Gap-junctions  kanalen die twee
cellen met elkaar verbinden
De cellen kunnen hierdoor
signaleringsinformatie met elkaar delen
 snelle respons en snelle verspreiding
van het signaal – snelle communicatie
tussen cellen want gap-junctions zijn
doorlaatbaar voor kleine moleculen


Paracrien
- Een cel die een signaal uitscheidt kan ook op zijn eigen signaal reageren –
autocrien  paracriene signalering kan leiden tot autocriene ontregeling
- Een voorbeeld van paracriene signalering is het signaal voor angiogenese
Als in weefsel de zuurstofconcentratie hoog genoeg is, wordt er weinig HIF-1α
gemaakt
Wanneer er te weinig zuurstof is,
wordt HIF-1α gemaakt, waardoor de
weefselcellen VEGF gaan
uitscheiden, waardoor capillairen in
die richting gaan groeien
Signaal uitgescheiden door
weefselcellen, endotheelcellen van de
bloedvaten reageren




Synaptisch
- Synaps is een nauwe verbinding tussen cellen – in de synaptische spleet
worden neurotransmitters gedumpt die receptoren op de andere cel kunnen
activeren en zo het signaal kunnen doorgeven

, - Schizofrenie  minder verbindingen tussen hersencellen
Beperkte voorziening, verwerking en output van informatie




Endocrien
- Endocriene signalen zijn hormonen, zoals adrenaline, cortisol, vasopressine
en insuline
Verschillende soorten receptoren
- Cell-surface receptors
o Als er bijvoorbeeld een hydrofiel signaal
is wat de cel niet in kan komen ontvangt
een cell-surface receptor dit signaal van
buitenaf
 G-eiwit gekoppelde receptoren
(GPCR)
 Ion-kanaal gekoppelde
receptoren
 Enzym gekoppelde receptoren –
o.a. RTK
- Intracellulaire/nucleaire receptoren
o Ontvangt het signaal binnenin de cel 
voor signalen die wel de cel in kunnen,
kleine hydrofobe moleculen (steroïden)
o Meestal hebben transductieroutes die via
een intracellulaire receptor
teweeggebracht worden een effect op de
kern  veranderde genexpressie


Dezelfde cel kan op verschillende signalen reageren met verschillende responsen
– cellen kunnen reageren op combinaties van signalen en sommige signalen kunnen
dominant zijn over andere


Ook kan hetzelfde signaal in andere cellen een verschillende respons teweeg
brengen (zelfs als ze dezelfde receptor hebben)  cellen kunnen downstream
andere effectors/targets hebben die zorgen voor een andere respons
- Acetylcholine
o Hartcellen  verlagen van de hartfrequentie
o Skeletspiercellen  contractie van de spier
o Speekselcellen  toename van speeksel secretie