, ZELFTOETSJES & WERKCOLLEGES
H11+12
Synthetisch membraan:
Modelmembranen bestaan enkel uit fosfolipiden zonder membraaneiwitten en blijven selectief permeabel, maar missen de extra
stabiliteit, signaaltransductie en mechanische sterkte van echte membranen. In echte membranen zorgen membraaneiwitten en een
asymmetrische lipidenverdeling via flippase en scramblase voor een correcte stabiliteit, vloeibaarheid en functie.
Integrale en perifere membraaneiwitten
Ureum ontvouwt eiwitten waardoor eiwit-eiwit interacties verbreken en perifere membraaneiwitten loskomen. Eiwitten kunnen verankerd
worden door eiwit-eiwit interacties, binding aan celcortex of extracellulaire matrix of tight-junctions die laterale diffusie blokkeren. De
mobiliteit kan dmv. FRAP (photobleaching) getest worden waarbij een grotere mobiliteit leidt tot een verspreider Single paricle Tracking
profiel.
Detergents
Hydrofobe regio gaat interactie aan met vetzuurstaarten van fosfolipiden en hydrofobe regio van transmembraaneiwit waardoor
hydrofobe interacties verstoort raken binnen de bilaag. Daarna trekt het hydrofiele regio van de detergent het eiwit uit de bilaag weg.
3 letterige aminozuurcodes kennen
Transmembraan sequentie enkel apolaire aminozuren: Leu, Pro, Val, Ala, Met, Cys, Gly …
Polair amino groep: Asparagine [Asn], Glutamine [Glu]
Gefosforyleerde aminozuren: Serine [Ser], Tyrosine [Tyr], Threonine [Thr]
Positief geladen aminozuren: Lysine [Lys], Arginine [Arg], Histidine [His]
Negatief geladen aminozuren: Aspartaam zuur [Asp], glutamaat zuur [Glu]
Openen van kanalen
Met “Patch clamp recording” waarbij een pipet een stukje membraan met enkel kanaal bevat kan aantal keer openen en duur van
openen onderzocht worden. Ligand in pipet omdat deze anders niet op receptor in kanaal komt voor bias naar open of gesloten vorm.
Onder constante condities ruis van willekeurig open/gesloten, met alles of niets principe.
H15
Unfolded Protein Response (UPR)
Een misgevouwen eiwit wordt in het ER lumen herkent door een membraangebonden eiwit (sensor), waarna deze aggregeren en een
dimeer vormen voor autofosforylatie voor activatie aan cytosol zijde. Chaperone genen worden geactiveerd en nieuwe gesynthetiseerde
chaperones worden naar het ER getransporteerd waar misgevouwen eiwitten herstellen tegen aggregatie.
C
N
(+) (+) Cytosol
(-) (-) ER lumen
N C N C N C
H13+14
O2 gebruik oxidatieve fosforylering
Succinaat als enige energiebron genereert in citroenzuurcyclus in mitochondirale matrix NADH en FADH2. Remmers die succinaat
weghouden leidt tot stop O2 gebruik omdat er geen actieve carriers zijn voor de elektronentransportketen. Remmers op Cytochroom C
oxidase stoppen ook O2 opname omdat de elektronen niet naar zuurstof toe kunnen. ATP productie afhankelijk van H+ gradiënt en
ADP aanwezigheid.
Afbraak glucose en vet
Glucose kan als enige anaeroob worden afgebroken (2 ATP) dmv. fermentatie NAD+ regeneratie, maar vetten kunnen in bèta-oxidatie
meer acetyl-CoA leveren door meer C-H bindingen.
pH verschil mitochondriën
∆pH= 0.5 geeft ∆[H+]=10-0.5 mol/L, met diameter endosoom 1μm levert V = (4/3)πr3= (4/3π)*(0.5*10-6)3 L geeft aantal H+ moleculen
dat verplaatst moet worden op: ∆[H+] * getal van Avogadro (6 x 1023) * volume.
Glycolyse
In stap 1,3 en 6 wordt substraat opgeladen (2x P van ATP en 1x vrije fosfaat opgenomen) en in stap 7 en 10 ontladen voor ATP
productie. Tijdens citroenzuurcyclus komt CO2 vrij in stap 3 en 4.
H11+12
Synthetisch membraan:
Modelmembranen bestaan enkel uit fosfolipiden zonder membraaneiwitten en blijven selectief permeabel, maar missen de extra
stabiliteit, signaaltransductie en mechanische sterkte van echte membranen. In echte membranen zorgen membraaneiwitten en een
asymmetrische lipidenverdeling via flippase en scramblase voor een correcte stabiliteit, vloeibaarheid en functie.
Integrale en perifere membraaneiwitten
Ureum ontvouwt eiwitten waardoor eiwit-eiwit interacties verbreken en perifere membraaneiwitten loskomen. Eiwitten kunnen verankerd
worden door eiwit-eiwit interacties, binding aan celcortex of extracellulaire matrix of tight-junctions die laterale diffusie blokkeren. De
mobiliteit kan dmv. FRAP (photobleaching) getest worden waarbij een grotere mobiliteit leidt tot een verspreider Single paricle Tracking
profiel.
Detergents
Hydrofobe regio gaat interactie aan met vetzuurstaarten van fosfolipiden en hydrofobe regio van transmembraaneiwit waardoor
hydrofobe interacties verstoort raken binnen de bilaag. Daarna trekt het hydrofiele regio van de detergent het eiwit uit de bilaag weg.
3 letterige aminozuurcodes kennen
Transmembraan sequentie enkel apolaire aminozuren: Leu, Pro, Val, Ala, Met, Cys, Gly …
Polair amino groep: Asparagine [Asn], Glutamine [Glu]
Gefosforyleerde aminozuren: Serine [Ser], Tyrosine [Tyr], Threonine [Thr]
Positief geladen aminozuren: Lysine [Lys], Arginine [Arg], Histidine [His]
Negatief geladen aminozuren: Aspartaam zuur [Asp], glutamaat zuur [Glu]
Openen van kanalen
Met “Patch clamp recording” waarbij een pipet een stukje membraan met enkel kanaal bevat kan aantal keer openen en duur van
openen onderzocht worden. Ligand in pipet omdat deze anders niet op receptor in kanaal komt voor bias naar open of gesloten vorm.
Onder constante condities ruis van willekeurig open/gesloten, met alles of niets principe.
H15
Unfolded Protein Response (UPR)
Een misgevouwen eiwit wordt in het ER lumen herkent door een membraangebonden eiwit (sensor), waarna deze aggregeren en een
dimeer vormen voor autofosforylatie voor activatie aan cytosol zijde. Chaperone genen worden geactiveerd en nieuwe gesynthetiseerde
chaperones worden naar het ER getransporteerd waar misgevouwen eiwitten herstellen tegen aggregatie.
C
N
(+) (+) Cytosol
(-) (-) ER lumen
N C N C N C
H13+14
O2 gebruik oxidatieve fosforylering
Succinaat als enige energiebron genereert in citroenzuurcyclus in mitochondirale matrix NADH en FADH2. Remmers die succinaat
weghouden leidt tot stop O2 gebruik omdat er geen actieve carriers zijn voor de elektronentransportketen. Remmers op Cytochroom C
oxidase stoppen ook O2 opname omdat de elektronen niet naar zuurstof toe kunnen. ATP productie afhankelijk van H+ gradiënt en
ADP aanwezigheid.
Afbraak glucose en vet
Glucose kan als enige anaeroob worden afgebroken (2 ATP) dmv. fermentatie NAD+ regeneratie, maar vetten kunnen in bèta-oxidatie
meer acetyl-CoA leveren door meer C-H bindingen.
pH verschil mitochondriën
∆pH= 0.5 geeft ∆[H+]=10-0.5 mol/L, met diameter endosoom 1μm levert V = (4/3)πr3= (4/3π)*(0.5*10-6)3 L geeft aantal H+ moleculen
dat verplaatst moet worden op: ∆[H+] * getal van Avogadro (6 x 1023) * volume.
Glycolyse
In stap 1,3 en 6 wordt substraat opgeladen (2x P van ATP en 1x vrije fosfaat opgenomen) en in stap 7 en 10 ontladen voor ATP
productie. Tijdens citroenzuurcyclus komt CO2 vrij in stap 3 en 4.
