3. CELLULAIRE COMMUNICATIE
▪ Overzicht
1. Directe communicatie: cellen heel dicht bij elkaar elektrisch contact
Gapjuncties
2. Indirecte communicatie: communiceren via signaalmoleculen
Hormonen, NT prikkelen de cel
SM= hydrofiel : REC nodig om door membraan te passen
I. Nicotine-, AMPA- , Glycine, … receptor
II. G-proteïne gekoppelde receptoren = GPCR – tweede boodschappers
Bv. Nor-Adrenaline
III. Receptor met intrinsieke enzymatische activiteit: RTKs, GC,…
IV. Receptoren gekoppeld met cytoplasmatische enzymen
Bv. Cytokine R
V. Celadhesie receptoren – beide cellen met REC die binden met elkaar
SM= hydrofoob: kunnen diffunderen door membraam – cytosolaire REC
Na het binden van SM met een REC zal er een transductie pathway ontstaan.
▪ Directe communicatie via gapjunctie
6 connexinen
combinerer en
vormen een
connexon,
2 connexonen
vormen een
gapjunctie
= een relatief
grote porie
tussen 2 cellen
Cruciaal in spieren die zelfstandig samentrekken
Lage pH zorgt voor hoge Ca2+ waardoor P0 verandert naar 0 (infarctzone af te schermen)
Zie 1!
, ▪ Indirecte communicatie via signaalmoleculen
1. Endocrien: zet hormonen vrij
+ scheidt iets af aan
bloed
2. Exocrien: afvoerklieren (bv.
Zweetkleiren) zorgen voor
uitscheiding
3. Autocrien: werkt op zichzelf –
zet SM vrij om zichzelf te
prikkelen
4. Paracrien: lokaal signaal (bv.
Muggenbeet)
- Endocriene cel – hormoon vrijzetten
SM in bloedbaan overal effect
- Neuron – NT vrijzetten
SM in synaptische spleet werkt lokaal
Effect signaalmolecule
A. Snelle respons
= duurt niet lang
= potentiaal verandering - openen kanaal
B. Trage respons
= heel traag & lang (soms levenslang)
= verandert genexpressie transcriptie – latie verandert
andere & nieuwe eiwite w
gevormd (fosforileren)
Bv. Testosteron
Binding signaalmolecule = specifiek cel geen REC voor SM?
= cel niet gevoelig voor dit SM
cel voor REC voor bepaald SM
=cel gevoelig voor dit SM en zal er
goed op reageren
Gevoeligheid cel bepaald door:
- Affiniteit van REC voor ligand: Kd daalt gevoeliger
- #REC in PM: R stijgt gevoeliger
- Drempel cellulaire respons (moet eerst #binden vooraleer reactie):
min #geactiveerde R
(Ligand = SM)
,➢ Wat is een signaalmolecule?
• Prikkelt cel
• REC nodig zorgt voor effect bij ꚙ
• Je kan SM terug wegdoen
➢ Transductie hardware
-Moleculaire schakelaars:
1. Trimere & monomere G-eiwitten
2. Kinasen & fosfatasen
-Eiwit-eiwit interacties
-Moleculaire lego
➢ Moleculaire schakelaars – trimere G eiwitten
=3 subunits + lipide verankerd
= bepalen reactie of niet (ON/OFF) (=molec schakelaar)
GPCR: (= G-protein coupled receptor)
: 7 TM segmenten + veel SM en NT binden hieraan
Geen ligand gebonden:
▪ GTPase ꚙ GDP GTPase inactief
Als ligand ꚙ aan GPCR:
▪ Cytoplasmatische staart start binding met G-eiwit: α-deeltje laat GDP
los en krijgt GTP conformatieverandering (dissociatie G eiwit) ON
▪ Door ligandbinding: GEF brengt GTPase in actieve toestand door GDP
los te maken van GTPase
o Vrij GTP deeltje ꚙ GTPase GTP hydrolise tot GDP
▪ RGS (=GAP) komt vrij in cytoplasma
o Activeert intrinsieke GTPase op α-deeltje: GTP
hydrolise tot GDP
o GTPase ondertussen inactief
o Β & γ-deeltje gaan terug associeren met α-deeltje
(Re-associatie G eiwit) OFF
Zie 2
, ➢ Moleculaire schakelaars – monomere G-eiwitten
= klein G-eiwit = ongeveer α-deeltje groot G-eiwit
= lipideverankerd maar kunnen in en uitrekken
1. GEF (Guanine nucleotide exange factor)
= stimuleert GDP/GTP uitwisseling
2. GAP (GTP ase activating protein)
= stimuleert GTP hydrolyse
3. GDI (GDP dissociation inhibitor)
= inhibeert GDP vrijzetting
= houdt GDP vast (GTPase = inactief)
= ꚙ GDP in eiwit
regelt hoeveel gebonden zijn à membraan ih cytoplasma
Membraan cytoplasma cycling
➢ Moleculaire schakelaars – kinasen & fosfatasen
= regelt de actieve of inactieve toestand van een eiwit door
eraan te binden
= ze zijn ook reversibel functioneren ook als tijdsblok
:
▪ Eiwit fosforylatie door een kinase
- WAT?
o Toevoegen neg ladingen op eiwit elektrostatische reacties
conformatieverandering
o 3 of meer H-bruggen vorming specifieke interacties met H-donors
o Vrij stabiele covalente binding maar omkeerbaar DEFOSFORILATIE
o Onder controle van kinasen & fosfatasen zeer regelbaar
- GEVOLG?
o Kathalystische clip = een fosfaatgroep aangebracht op het molecule door het kinase
Fosforylering van een eiwit is het plaatsen van een fosfaatgroep op een van de
reactieve hydroxylgroepen (OH) van de samenstellende aminozuren (tyrosine,
threonine en serine) van dat eiwit. De fosfaatgroep die wordt geplaatst op een
reactieve hydroxylgroep, bijvoorbeeld ADP (adenosinedifosfaat), heeft de
naam anorganisch fosfaat gekregen: Pi. Zodra deze anorganische fosfaatgroep
wordt gekoppeld aan het ADP-molecuul, ontstaat er ATP: adenosinetrifosfaat
▪ Overzicht
1. Directe communicatie: cellen heel dicht bij elkaar elektrisch contact
Gapjuncties
2. Indirecte communicatie: communiceren via signaalmoleculen
Hormonen, NT prikkelen de cel
SM= hydrofiel : REC nodig om door membraan te passen
I. Nicotine-, AMPA- , Glycine, … receptor
II. G-proteïne gekoppelde receptoren = GPCR – tweede boodschappers
Bv. Nor-Adrenaline
III. Receptor met intrinsieke enzymatische activiteit: RTKs, GC,…
IV. Receptoren gekoppeld met cytoplasmatische enzymen
Bv. Cytokine R
V. Celadhesie receptoren – beide cellen met REC die binden met elkaar
SM= hydrofoob: kunnen diffunderen door membraam – cytosolaire REC
Na het binden van SM met een REC zal er een transductie pathway ontstaan.
▪ Directe communicatie via gapjunctie
6 connexinen
combinerer en
vormen een
connexon,
2 connexonen
vormen een
gapjunctie
= een relatief
grote porie
tussen 2 cellen
Cruciaal in spieren die zelfstandig samentrekken
Lage pH zorgt voor hoge Ca2+ waardoor P0 verandert naar 0 (infarctzone af te schermen)
Zie 1!
, ▪ Indirecte communicatie via signaalmoleculen
1. Endocrien: zet hormonen vrij
+ scheidt iets af aan
bloed
2. Exocrien: afvoerklieren (bv.
Zweetkleiren) zorgen voor
uitscheiding
3. Autocrien: werkt op zichzelf –
zet SM vrij om zichzelf te
prikkelen
4. Paracrien: lokaal signaal (bv.
Muggenbeet)
- Endocriene cel – hormoon vrijzetten
SM in bloedbaan overal effect
- Neuron – NT vrijzetten
SM in synaptische spleet werkt lokaal
Effect signaalmolecule
A. Snelle respons
= duurt niet lang
= potentiaal verandering - openen kanaal
B. Trage respons
= heel traag & lang (soms levenslang)
= verandert genexpressie transcriptie – latie verandert
andere & nieuwe eiwite w
gevormd (fosforileren)
Bv. Testosteron
Binding signaalmolecule = specifiek cel geen REC voor SM?
= cel niet gevoelig voor dit SM
cel voor REC voor bepaald SM
=cel gevoelig voor dit SM en zal er
goed op reageren
Gevoeligheid cel bepaald door:
- Affiniteit van REC voor ligand: Kd daalt gevoeliger
- #REC in PM: R stijgt gevoeliger
- Drempel cellulaire respons (moet eerst #binden vooraleer reactie):
min #geactiveerde R
(Ligand = SM)
,➢ Wat is een signaalmolecule?
• Prikkelt cel
• REC nodig zorgt voor effect bij ꚙ
• Je kan SM terug wegdoen
➢ Transductie hardware
-Moleculaire schakelaars:
1. Trimere & monomere G-eiwitten
2. Kinasen & fosfatasen
-Eiwit-eiwit interacties
-Moleculaire lego
➢ Moleculaire schakelaars – trimere G eiwitten
=3 subunits + lipide verankerd
= bepalen reactie of niet (ON/OFF) (=molec schakelaar)
GPCR: (= G-protein coupled receptor)
: 7 TM segmenten + veel SM en NT binden hieraan
Geen ligand gebonden:
▪ GTPase ꚙ GDP GTPase inactief
Als ligand ꚙ aan GPCR:
▪ Cytoplasmatische staart start binding met G-eiwit: α-deeltje laat GDP
los en krijgt GTP conformatieverandering (dissociatie G eiwit) ON
▪ Door ligandbinding: GEF brengt GTPase in actieve toestand door GDP
los te maken van GTPase
o Vrij GTP deeltje ꚙ GTPase GTP hydrolise tot GDP
▪ RGS (=GAP) komt vrij in cytoplasma
o Activeert intrinsieke GTPase op α-deeltje: GTP
hydrolise tot GDP
o GTPase ondertussen inactief
o Β & γ-deeltje gaan terug associeren met α-deeltje
(Re-associatie G eiwit) OFF
Zie 2
, ➢ Moleculaire schakelaars – monomere G-eiwitten
= klein G-eiwit = ongeveer α-deeltje groot G-eiwit
= lipideverankerd maar kunnen in en uitrekken
1. GEF (Guanine nucleotide exange factor)
= stimuleert GDP/GTP uitwisseling
2. GAP (GTP ase activating protein)
= stimuleert GTP hydrolyse
3. GDI (GDP dissociation inhibitor)
= inhibeert GDP vrijzetting
= houdt GDP vast (GTPase = inactief)
= ꚙ GDP in eiwit
regelt hoeveel gebonden zijn à membraan ih cytoplasma
Membraan cytoplasma cycling
➢ Moleculaire schakelaars – kinasen & fosfatasen
= regelt de actieve of inactieve toestand van een eiwit door
eraan te binden
= ze zijn ook reversibel functioneren ook als tijdsblok
:
▪ Eiwit fosforylatie door een kinase
- WAT?
o Toevoegen neg ladingen op eiwit elektrostatische reacties
conformatieverandering
o 3 of meer H-bruggen vorming specifieke interacties met H-donors
o Vrij stabiele covalente binding maar omkeerbaar DEFOSFORILATIE
o Onder controle van kinasen & fosfatasen zeer regelbaar
- GEVOLG?
o Kathalystische clip = een fosfaatgroep aangebracht op het molecule door het kinase
Fosforylering van een eiwit is het plaatsen van een fosfaatgroep op een van de
reactieve hydroxylgroepen (OH) van de samenstellende aminozuren (tyrosine,
threonine en serine) van dat eiwit. De fosfaatgroep die wordt geplaatst op een
reactieve hydroxylgroep, bijvoorbeeld ADP (adenosinedifosfaat), heeft de
naam anorganisch fosfaat gekregen: Pi. Zodra deze anorganische fosfaatgroep
wordt gekoppeld aan het ADP-molecuul, ontstaat er ATP: adenosinetrifosfaat
