Moleculaire celbiologie - H.16 – 25/10/2017
Een cel kan reageren op cellen van buitenaf. Signaal transductie: omzetten van een type
signaal naar een andere (bv. van extracellulair naar intracellulair).
Verschillende types van extracellulaire
signaal moleculen:
Endocrine: lange afstand
Paracrine: iets kortere afstand
Synaptisch
Contact afhankelijk: kortste afstand
Verschillende cellen reageren anders op hetzelfde signaal. Dit komt omdat ze verschillende
receptoren hebben die andere reacties veroorzaken.
Om te overleven heeft een cel signalen nodig. Zonder deze signaal vindt apoptose plaats. Ook
om te groeien, delen en differentiëren (specificeren) heeft een cel signalen nodig. Dat een cel
dood gaat zonder signalen (of zonder te reageren op signalen) is goed, want als een cel
eigenwijs wordt, en zelf allerlei dingen gaat doen (zoals tumorcellen), dan is die cel gevaarlijk
en is het maar goed dat apoptose plaatsvindt. Enkel cellulaire cellen kunnen wel zonder
signalen groeien.
De reactie van een cel op een signaal kan snel of kort zijn:
Snel: eiwitconformatie
Langzaam: genexpressie
Het signaal begint bij de receptor. Deze kan op het celoppervlak of in de cel liggen (extra- of
intracellulair dus). Receptoren voor steroïde-hormonen zijn intracellulair en werken als
transcriptie regulators. Deze hormonen zijn vaak hydrofoob omdat ze door het plasma
membraan heen moeten. Het hormoon bindt dan aan de receptor, receptor gaan membraan in
en bindt aan DNA waardoor transcriptie begint.
Nitric oxide: signaalmolecuul dat zorgt voor spierontspanning (om bloedvat wijder te
maken). Acetylcholine bindt aan een receptor waardoor NOS wordt geactiveerd. Hierdoor
wordt van arginine NO gemaakt. Dat NO gaat dan in een spiercel en maakt van GTP cGMP.
, Celoppervlak receptoren geven het extracellulaire
signalen door via intracellulaire
(signaaltransductie) paden (pathways). In deze
paden wordt een signaal doorgegeven worden.
Verschillende dingen kunnen dan plaatsvinden:
Relay: doorgeven
Transduceren: omzetten
Amplify: versterken
Integreren: meerdere complexen geven een
gglsignaal aan één complex
Distribute: verdelen van een signaal over
gglmeerdere complexen.
In het doorgeven van signalen heb je ook feedback mechanismen. Je hebt positieve feedback
(stof Y stimuleert stof X stof Y te maken) en negatieve feedback (stof Y remt de aanmaak van
stof X en dus de aanmaak van stof Y). Als bij negatieve feedback Y op is, wordt X weer
gemaakt en Y dus ook.
Sommige moleculen kunnen aan of
uit staan. Door een signaal kunnen ze
dan actief worden:
1) Activatie door fosforylatie
2) Activatie door uitwisseling van
gglGDP met GTP
GTPase: enzym dat GTP
hydrolyseert. (GDP blijft over).
Verschillende celoppervlak receptoren:
1. Een deel van een extracellulaire receptor (notch) ‘breekt af’ en gaat werken als een
transciptiefactor (de transcriptie van een gen begint als transcriptiefactor bindt). Er is
hierbij dus een snelle weg naar de kern.
2. Ionkanaal gekoppelde receptor: als een ligand (signaalmolecuul) bindt aan het
ionkanaal, dan kunnen ionen de cel binnen stromen. Hierbij wordt dus een chemisch
signaal omgezet in een elektrisch signaal.
3. G-eiwit gekoppelde receptor (GPCRs): een signaal molecuul bindt aan de receptor.
(Deze receptor doorkruist 7 keer het membraan). Het G-eiwit conformeert, wordt daardoor
actief en gaat aan een enzym zitten dat daardoor geactiveerd wordt en het signaal door kan
gaan geven (amplificatie hierbij goed mogelijk).
Een cel kan reageren op cellen van buitenaf. Signaal transductie: omzetten van een type
signaal naar een andere (bv. van extracellulair naar intracellulair).
Verschillende types van extracellulaire
signaal moleculen:
Endocrine: lange afstand
Paracrine: iets kortere afstand
Synaptisch
Contact afhankelijk: kortste afstand
Verschillende cellen reageren anders op hetzelfde signaal. Dit komt omdat ze verschillende
receptoren hebben die andere reacties veroorzaken.
Om te overleven heeft een cel signalen nodig. Zonder deze signaal vindt apoptose plaats. Ook
om te groeien, delen en differentiëren (specificeren) heeft een cel signalen nodig. Dat een cel
dood gaat zonder signalen (of zonder te reageren op signalen) is goed, want als een cel
eigenwijs wordt, en zelf allerlei dingen gaat doen (zoals tumorcellen), dan is die cel gevaarlijk
en is het maar goed dat apoptose plaatsvindt. Enkel cellulaire cellen kunnen wel zonder
signalen groeien.
De reactie van een cel op een signaal kan snel of kort zijn:
Snel: eiwitconformatie
Langzaam: genexpressie
Het signaal begint bij de receptor. Deze kan op het celoppervlak of in de cel liggen (extra- of
intracellulair dus). Receptoren voor steroïde-hormonen zijn intracellulair en werken als
transcriptie regulators. Deze hormonen zijn vaak hydrofoob omdat ze door het plasma
membraan heen moeten. Het hormoon bindt dan aan de receptor, receptor gaan membraan in
en bindt aan DNA waardoor transcriptie begint.
Nitric oxide: signaalmolecuul dat zorgt voor spierontspanning (om bloedvat wijder te
maken). Acetylcholine bindt aan een receptor waardoor NOS wordt geactiveerd. Hierdoor
wordt van arginine NO gemaakt. Dat NO gaat dan in een spiercel en maakt van GTP cGMP.
, Celoppervlak receptoren geven het extracellulaire
signalen door via intracellulaire
(signaaltransductie) paden (pathways). In deze
paden wordt een signaal doorgegeven worden.
Verschillende dingen kunnen dan plaatsvinden:
Relay: doorgeven
Transduceren: omzetten
Amplify: versterken
Integreren: meerdere complexen geven een
gglsignaal aan één complex
Distribute: verdelen van een signaal over
gglmeerdere complexen.
In het doorgeven van signalen heb je ook feedback mechanismen. Je hebt positieve feedback
(stof Y stimuleert stof X stof Y te maken) en negatieve feedback (stof Y remt de aanmaak van
stof X en dus de aanmaak van stof Y). Als bij negatieve feedback Y op is, wordt X weer
gemaakt en Y dus ook.
Sommige moleculen kunnen aan of
uit staan. Door een signaal kunnen ze
dan actief worden:
1) Activatie door fosforylatie
2) Activatie door uitwisseling van
gglGDP met GTP
GTPase: enzym dat GTP
hydrolyseert. (GDP blijft over).
Verschillende celoppervlak receptoren:
1. Een deel van een extracellulaire receptor (notch) ‘breekt af’ en gaat werken als een
transciptiefactor (de transcriptie van een gen begint als transcriptiefactor bindt). Er is
hierbij dus een snelle weg naar de kern.
2. Ionkanaal gekoppelde receptor: als een ligand (signaalmolecuul) bindt aan het
ionkanaal, dan kunnen ionen de cel binnen stromen. Hierbij wordt dus een chemisch
signaal omgezet in een elektrisch signaal.
3. G-eiwit gekoppelde receptor (GPCRs): een signaal molecuul bindt aan de receptor.
(Deze receptor doorkruist 7 keer het membraan). Het G-eiwit conformeert, wordt daardoor
actief en gaat aan een enzym zitten dat daardoor geactiveerd wordt en het signaal door kan
gaan geven (amplificatie hierbij goed mogelijk).
