Genen en Cellen Hoorcollege 9
VANAF HIER STOF VOOR DEELTOETS 2:
Signalen uit de omgeving:
Cel:
- Indicatie van stress of impuls
- Indicatie van aanwezigheid nutriënten
Weefsel:
- gecoördineerd functioneren
- Opbouw en afbraak (vernieuwing van cellen / apoptose)
Respons op aanwezigheid van glucose (hoe cellen erop reageren)
- Aanwezigheid van nutriënten in de bloedbaan
- Afgifte insuline door eilandjes van langerhans in de alvleesklier (pancreas)
- Opname van glucose gestimuleerd tot opnemen van glucose door middel van
insuline, cellen reageren door meer transporters in hun cytoplasmamembraan te
zetten en meer glucose binnenlaten
Dit door de insuline receptor, die ervoor zorgt dat er meer transporters voor glucose komen
in de plasmamembraan komen.
Uitwisseling van signalen (klein naar groot)
Intracellulair → Via gap junctions, cellen die een dichte laag vormen (dus wel verschillende
cellen maar een soort weefsel). Signaaloverdracht tussen cellen direct naast elkaar gelegen,
van binnen in de cel naar binnen in de cel. In spieren en in hartcellen
Cel tot cel → Via membraangebonden liganden en receptoren, bij t-cellen of neuronaal
weefsel
Autocrien → Signaal opgevangen via eigen receptor. Invloed op celgroei en deling en
celdichtheid, door signaalmoleculen zelf geproduceerd tegen de receptoren op
celoppervlakte.
Paracrien → Een celtype maakt het soort signaalmolecuul, een ander celtype heeft een
receptoren (cellen in de buurt). Bij neuronen, cytokinen en macrofagen etc.
Endocrien → Hormonen geven signaal af en gaan via de bloedcirculatie door het hele
lichaam, en gaan naar de targetcellen met de juiste receptor. Via signaaltransductie. Dit is
,ook zo bij insuline.
(zie plaatje in de powerpoint)
Respons
1. Receptor activatie (vaak in de cytoplasmamembraan), door binding met signaal
molecuul
2. Signaaltransductie ontstaat (overdracht) → overdracht naar plaats respons
3. Cellulaire respons → reactie op signaal, plaats in de cel waar het gaat reageren
Cellulair respons soorten:
1. Enzym geactiveerd en metabolisme verandert
2. Structuur eiwitten worden veranderd, aanzetten tot bacterie opnemen en fuseren
3. Transcriptie regulatoren worden veranderd, de genexpressie van een cel verandert
Stap 1: Receptor en ligand
Receptoren binden de signaalmoleculen van buiten de cel (ligant)
- Membraan-gebonden receptoren of
- Intracellulaire receptoren
Signaalmolecuul: ligand van de receptor
- bindt specifiek en niet covalent
, - Induceert conformatieverandering → Activeren van de receptor
- Sterkte van de binding is afhankelijk van de affiniteit (hoe gemakkelijk en sterk de
binding is)→ Bepaalt bij welke concentratie een signaal tot een respons leidt
- Hoge affiniteit: snel en sterk Lage affiniteit: langzaam en zwak
Receptoren
Membraan gebonden
→ Receptor domein op het celoppervalk met respons domein in cytosol
1. Enzymatisch actief
- (intracellulair domein heeft een enzymatische activiteit)
- (meestal kinase activiteit)
2. G-Protein-coupled receptors (verschil in signaal verwerking)
3. Ligand-gated ion channels (kanaaltje in membraan, maar alleen open als het
signaalmolecuul aanwezig is)
intracellulaire receptoren
in het cytosol, signaalmoleculen passeert membraan en komt het cytosol in
1. Receptoren met kinase functie
- Receptor verandert van conformatie
- Receptor hydrolyseert ATP
- Vrijgekomen fosfaat groep wordt aan target eiwit gebonden, hierdoor wordt het eiwit
ook geactiveerd → kinase activiteit heet zo
Enzymatische regulatie
activatie door binden fosfaatgroep
- fosforylatie
- kinase activiteit van kinases
- geeft energie van ATP door aan receptor
de activatie door weghalen van fosfaatgroep
- defosforylatie
- fosfatase activiteit van fosfatases
2. G-protein-coupled receptoren
- G protein zit in het cytosol aan de membraan eiwit vast
- Het heeft 7 alphahelises
- Bij signaaleiwit → conformatie verandering van eiwit en g protein
- Het g protein heeft GDP en heeft bij een conformatieverandering geen GDP meer
maar neemt een GTP op. Hierdoor wordt deze actief.
- Nu splitst die in alpha (met GTP) en beta (niet actief in signaaltransductie)
- Gaat zo lang door tot GTP wordt gehydrolyseerd tot GDP en wordt inactief
3. Ligand-gated ion kanaal
- Binding signaalmolecuul (co-regulator) leidt tot conformatie verandering
- → Opening of sluiting (het signaalmolecuul reguleert dit)
- Door de concentratiegradiënt gaat er iets in of uit
, - In het membraan van ook andere organellen niet alleen cytoplasmamembraan
4. Intracellulaire receptoren (stappenplan:)
→ Signaal passeert membraan (1)
- Bij oestrogeen
- Klein en hydrofoob
→ Bindt aan intracellulaire receptor (vaak gevolgd door dimerisatie) (2)
- Receptor gaat naar nucleus
- Werkt daar als transcriptie regulator
→ Genexpressie gereguleerd (3)
VANAF HIER STOF VOOR DEELTOETS 2:
Signalen uit de omgeving:
Cel:
- Indicatie van stress of impuls
- Indicatie van aanwezigheid nutriënten
Weefsel:
- gecoördineerd functioneren
- Opbouw en afbraak (vernieuwing van cellen / apoptose)
Respons op aanwezigheid van glucose (hoe cellen erop reageren)
- Aanwezigheid van nutriënten in de bloedbaan
- Afgifte insuline door eilandjes van langerhans in de alvleesklier (pancreas)
- Opname van glucose gestimuleerd tot opnemen van glucose door middel van
insuline, cellen reageren door meer transporters in hun cytoplasmamembraan te
zetten en meer glucose binnenlaten
Dit door de insuline receptor, die ervoor zorgt dat er meer transporters voor glucose komen
in de plasmamembraan komen.
Uitwisseling van signalen (klein naar groot)
Intracellulair → Via gap junctions, cellen die een dichte laag vormen (dus wel verschillende
cellen maar een soort weefsel). Signaaloverdracht tussen cellen direct naast elkaar gelegen,
van binnen in de cel naar binnen in de cel. In spieren en in hartcellen
Cel tot cel → Via membraangebonden liganden en receptoren, bij t-cellen of neuronaal
weefsel
Autocrien → Signaal opgevangen via eigen receptor. Invloed op celgroei en deling en
celdichtheid, door signaalmoleculen zelf geproduceerd tegen de receptoren op
celoppervlakte.
Paracrien → Een celtype maakt het soort signaalmolecuul, een ander celtype heeft een
receptoren (cellen in de buurt). Bij neuronen, cytokinen en macrofagen etc.
Endocrien → Hormonen geven signaal af en gaan via de bloedcirculatie door het hele
lichaam, en gaan naar de targetcellen met de juiste receptor. Via signaaltransductie. Dit is
,ook zo bij insuline.
(zie plaatje in de powerpoint)
Respons
1. Receptor activatie (vaak in de cytoplasmamembraan), door binding met signaal
molecuul
2. Signaaltransductie ontstaat (overdracht) → overdracht naar plaats respons
3. Cellulaire respons → reactie op signaal, plaats in de cel waar het gaat reageren
Cellulair respons soorten:
1. Enzym geactiveerd en metabolisme verandert
2. Structuur eiwitten worden veranderd, aanzetten tot bacterie opnemen en fuseren
3. Transcriptie regulatoren worden veranderd, de genexpressie van een cel verandert
Stap 1: Receptor en ligand
Receptoren binden de signaalmoleculen van buiten de cel (ligant)
- Membraan-gebonden receptoren of
- Intracellulaire receptoren
Signaalmolecuul: ligand van de receptor
- bindt specifiek en niet covalent
, - Induceert conformatieverandering → Activeren van de receptor
- Sterkte van de binding is afhankelijk van de affiniteit (hoe gemakkelijk en sterk de
binding is)→ Bepaalt bij welke concentratie een signaal tot een respons leidt
- Hoge affiniteit: snel en sterk Lage affiniteit: langzaam en zwak
Receptoren
Membraan gebonden
→ Receptor domein op het celoppervalk met respons domein in cytosol
1. Enzymatisch actief
- (intracellulair domein heeft een enzymatische activiteit)
- (meestal kinase activiteit)
2. G-Protein-coupled receptors (verschil in signaal verwerking)
3. Ligand-gated ion channels (kanaaltje in membraan, maar alleen open als het
signaalmolecuul aanwezig is)
intracellulaire receptoren
in het cytosol, signaalmoleculen passeert membraan en komt het cytosol in
1. Receptoren met kinase functie
- Receptor verandert van conformatie
- Receptor hydrolyseert ATP
- Vrijgekomen fosfaat groep wordt aan target eiwit gebonden, hierdoor wordt het eiwit
ook geactiveerd → kinase activiteit heet zo
Enzymatische regulatie
activatie door binden fosfaatgroep
- fosforylatie
- kinase activiteit van kinases
- geeft energie van ATP door aan receptor
de activatie door weghalen van fosfaatgroep
- defosforylatie
- fosfatase activiteit van fosfatases
2. G-protein-coupled receptoren
- G protein zit in het cytosol aan de membraan eiwit vast
- Het heeft 7 alphahelises
- Bij signaaleiwit → conformatie verandering van eiwit en g protein
- Het g protein heeft GDP en heeft bij een conformatieverandering geen GDP meer
maar neemt een GTP op. Hierdoor wordt deze actief.
- Nu splitst die in alpha (met GTP) en beta (niet actief in signaaltransductie)
- Gaat zo lang door tot GTP wordt gehydrolyseerd tot GDP en wordt inactief
3. Ligand-gated ion kanaal
- Binding signaalmolecuul (co-regulator) leidt tot conformatie verandering
- → Opening of sluiting (het signaalmolecuul reguleert dit)
- Door de concentratiegradiënt gaat er iets in of uit
, - In het membraan van ook andere organellen niet alleen cytoplasmamembraan
4. Intracellulaire receptoren (stappenplan:)
→ Signaal passeert membraan (1)
- Bij oestrogeen
- Klein en hydrofoob
→ Bindt aan intracellulaire receptor (vaak gevolgd door dimerisatie) (2)
- Receptor gaat naar nucleus
- Werkt daar als transcriptie regulator
→ Genexpressie gereguleerd (3)
