Samenvatting BMW Cellen Hoorcolleges week 5 t/m 7 - Universiteit Utrecht

BMW Cellen – Hoorcolleges week
5 t/m 7
Inhoud
BMW Cellen – Signaaltransductie – week 5............................................................................................2
BMW Cellen – Celcyclus en celdood – Week 6.....................................................................................12
BMW Cellen – Cytoskelet – week 6......................................................................................................18
BMW Cellen – Mitose – Week 7...........................................................................................................26
BMW Cellen – Cel architectuur – Week 7.............................................................................................30




1

,BMW Cellen – Signaaltransductie – week 5
Signaaltransductie = hoe een extracellulair signaal wordt
overgebracht aan een cel met als gevolg een intracellulaire
reactie.
Signaal molecuul kan vaak niet door de lipide bi-laag  binding
receptoren en eiwitten op membraan
Ligand = kan binden aan de receptor waardoor er een
conformatie is en er een proces in beweging wordt gezet. Er is
specificiteit
Affiniteit = bepaald stevigheid van de interactie tussen twee
eiwitten door middel van ladingen. Erg afhankelijk. Grote
specificiteit.
Binding ligand aan receptor (R)
Je kunt experimenteel de hoeveelheid R onderzoeken:
1. Schaaltje met cellen erin
2. Toevoegen ligand en wachten tot er evenwicht is
3. Weghalen wat niet gebonden is
4. Meten wat er wel
gebonden is
5. Grafiek maken
Grafiek lezen:
Hoeveelheid R  als alle
ligand gebonden is zijn de
R verzadigd en zijn dus alle
R in beslag genomen. Er
kan niets meer binden en
de lijn wordt horizontaal.
Waar dit begint zijn alle
receptoren (dus bij de 9).
Affiniteit steilheid van de curve. Er is een concentratie waarbij 50 procent van
de R bezet is (Kd), dit is bij 18. Dit is een maat voor de affiniteit. (waarom bepaalt
dit affiniteit???)
Erg steil: hoge affiniteit, punt lager dan 18
Niet steil: lage affiniteit, punt hoger dan 18


Binden aan Receptor van ligand kan op verschillende manieren:
1. Endocrien  hormonen
2. Paracrien  cellen scheiden een molecuul uit dat effect heeft op de
dichtstbijzijnde cellen. Lijkt erg op autocrien (waarbij een cel zichzelf kan
stimuleren door uitscheiden van signalen)
3. Neuronaal  overdracht signalen door synapsen
4. Contact-dependent  contact met twee cellen. Heeft hoogste affiniteit en
sterkste ligand.
Hoge affiniteit 1. Kd = laag
Lage affiniteit 3. Kd = hoog
Bij het endocriene systeem wordt het ligand verdund in de bloedbaan. Om de



2

,goede doelcel te activeren moet de receptor van de doelcel een hoge affiniteit
hebben voor het ligand.
Bij de andere manieren is er een geringe afstand tussen de plek van vrijkomen
van het ligand en de receptor en wordt het ligand dus niet zo verdund.
Signalen zorgen voor  differentiatie / groei / deling / genexpressie / eiwit
regulatie. Alle signalen komen aan bij een receptor. Signaalmoleculen kunnen erg
verschillen in soort.
Cel die geen signalen ontvangt  apoptose
Plaats receptoren
1. Celoppervlak
2. In de cel  intracellulair. Signaalmoleculen: hydrofoob (door membraan heen),
binden vervolgens aan receptor in cytoplasma, gaat naar de kern waar nog een
binding plaatsvindt en er genregulatie plaatsvindt.
Steroid hormoon receptoren: intracellulair en transcriptie factoren.
1. Hydrofobe signaalmoleculen diffunderen door membraan
2. Binding aan receptor in cytoplasma
3. Vorming complex  conformatieverandering
4. Activatie van receptor en het NLS (NLS wordt actief na binding ligand door
conformatieverandering zodat de NLS zichtbaar en functioneel wordt)
5. Complex naar kern
6. Expressie van genen (eiwitten)
Proces cel-signalering:
1. Herkenning  ontvangen signaal en binding ligand-receptor
2. Transductie  doorgeven signaal
3. Respons  reageren op signaal
Kenmerken reacties van cellen:
- kunnen erg snel (sec, min) gaan  gebruik van bestaande eiwitten
- kunnen langzaam (min, uren) gaan  voor de reactie moeten nog eiwitten
gemaakt worden
De intracellulaire signalering cascades – pathways - OVERZICHT
Complex systeem. Signalen moeten integreren en moet kunnen worden versterkt
1. Activatie  Receptor met ligand
2. Relay  eiwitten onder receptor geven het signaal door. Soms worden ze bij
elkaar gehouden.
3. Amplify  enzym aanwezig dat signaal versterkt door vormen van kleine
moleculen (second messagers) deze activeren andere moleculen
4. Reguleren  signalen van verschillende receptoren komen bij elkaar bij
sleuteleiwitten
5. Feedback  Integratie van signalen en bepaling van wat de cel doet
6. Eiwitten bepalen wat de cel gaat doen
Feedback loop (+) en (-)
- positief  2nd eiwit kan 1nd eiwit stimuleren (versterking). Gaat door
modificatie (fosfolylering).
- negatief  2nd eiwit kan 1nd remmen (uitschakeling). Gaat door modificatie
(fosfolylering)
Manieren veranderen eiwit:
1. Binding fosfaat-groep aan eiwit: fosforylering (kan ook defosforylering zijn)

3

, 2. Uitwisselen van gdp naar gtp
3. Binden van een ander eiwit aan het eiwit




Celoppervlakte receptoren:

Naam Ion-kanaal G-eiwit Enzym
receptoren receptoren receptoren
(GPCRs)
Ligand Ionen Signaal molecuul Dimeer signaal
molecuul
Werking Open/dicht G-eiwitten Katalische
domeinen
Structuur Ligand - Alpha-helix - twee inactieve
ionchannels - 7x door tyrosine kinase
Voltage membraan domeinen (RTKs)
ionchannels - binding side - bij activatie zijn
Mechanical voor ligand ze aan elkaar
ionchannels gebonden dmv
fosfaten



4