samenvatting-moleculaire celbiologie

Moleculaire samenvatting
Les 1
cel-cel communicatie en signalisering
directe verbindingen
gap-junctions: wateroplosbare mlc, elektrisch signaal: ionen (hart en zenuwcel), binnenkant:
hydrofiel, buitenkant: hydrofoob
ligand-receptor
extracellulaire/ intracellulaire receptors
contact-dependent: immuunsysteem
paracrien: speciale vorm: autocrien (kankercellen)
synaptisch: elektrisch => chemisch, axon => dendriet
endocrien
membraanreceptoren
ion-kanaal gekoppelde receptoren: neurotransmitters binden => kanaal open voor ionen
chemische signalen => elektrische signalen

G-proteine gekoppelde receptoren: receptor, G-proteine, enzyme of ionkanaal

Intracellulaire signalen:
=> secundaire boodschappers in geval van enzym
=> fosforylatie (moleculaire switch) (Ser, Thr, Tyr)
=> GTP-bindende eiwitten: GEF en GAP
=> adapter eiwitten: brugftie
Hebben geconserveerde eiwitmodules:
*SH2: herkent P-Tyr motief in geactiveerde receptoren
*SH3: herkent Pro/Arg
*PH = pleckstrin homology domein herkennen phospho-inositiden in plasmamembraan

G-proteinen:
Heterotrimere G-proteinen (geactiveerd bij G-proteine gekoppelde receptoren)
Kleine GTPasen

Specifiek signaal:
 scaffold proteine
 signaalcomplex op geactiveerde proteine
 singaalcomplex op fosfoinositide docking sites (in plasmamembraan)
regulatie
ligand
synthese ligand: transcriptionele controle en destabiliserende sequenties in 3’ onvertaald
gebied mRNA
ligand secretie
ligand halfwaardetijd

,receptor




Stikstofmonoxide signalisatie
NO = relaxatie kransslagaders, relaxeerd bloedvaten
EDRF = NO
Effecten zeer lokaal
Paracrien en autocrien

Directie werking NO:
1) Zenuwcel geeft acetylcholine vrij aan endotheel cel
2) Acetylcholine bindt op receptor die endotheliale NO synthase (eNOS) activeert
3) Arginine w omgezet naar NO door Nosynthase
4) Diffusie van NO naar gladde spiercel
5) No bindt aan cytosolisch guanylylcyclase: zet GTP om in cyclisch GMP
6) cGMP activeert proteine kinase G (PKG)
7) PKG fosforyleert myosine light chain kinase (mlck)
8) mlck defosforyleerd myosine light chain => relaxatie
9) NO is radicaal => snel omgezet naar nitraat en nitriet en cGMP wordt omgezet naar
GMP door cGMP fosfodiesterase (PDE) => kort signaal

Sildenafil citraat => inhibeert PDE => meer relaxatie
 Viagra

,Les 2.1: GPCR signaling
 Wateroplosbare hormonen = ligand
 Celmembraan gebonden receptor
G-protein gekoppelde receptor
7 transmembranaire helices
Liganden: adrenaline, serotine, angiotensine II, histamine, opioiden, acetylcholine,
glutamaat, dopamine, prostaglandines
NSAIDS: remmen van prostaglandines productie
N-terminaal deel: extracellulair
Loop H5-H6 => binding van G-proteine
Heterotrimeer G-proteine: Galfa, Gß, Gy


Werking GPCR
1) GDP is gebonden aan G-proteine, G-proteine niet gebonden
2) Ligand bindt aan receptor: conformationele verandering in loop H5 en H6
(amplificatie zolang ligand bindt => meerdere cycli mogelijk)
3) Receptor bindt met G-proteine
4) GDP wordt vervangen door GTP (door een GEF) aan de Ga
5) Uiteinvallen Gaßy => Ga en Gßy
6) Ga kan intrageren met downstream proteinen
7) Inactivatie: adenylcyclase gebonden aan Ga zorgt voor vervangen van GTP => GDP
Ga intrageert met Gßy => beide inactief

Ga effector proteine:
 Gas: activeren adenylaat cyclase: productie cAMP
 Gai:inhiberen adenylaat cyclase
 Gq: stimuleren fosfolipase C

Gßy complex
 Ionkanalen
Eigenschappen signaaloverdracht
Signaal gebeurt in tijdsquanta: blijft duren zolang Ga een GTP gebonden heeft
Zelf-uitdovend: wnr ligand loskomt van receptor
Amplificatie signaal: receptoren en G-proteine diffunderen vrij in membraan en kataytische
activiteit v enzym

, Les 2.2 adrenaline
Orthosympatisch zenuwstelsel => arbeid
Parasympatisch zenuwstelsel => rust
Adrenerge receptoren: ligand: catecholamines (catecholgroep = 1,2-dihydroxybenzeen)

Adrenaline (epinefrine) = catecholamine
 Productie: bijnier
Noradrenaline (norepinephrine)
 Gladde spiercellen
 Zenuwstelsel
Redunantie: hebben gelijkaardige werking (back-up systeem)
Pleiotropie: veel functies
Beinvloeden eigen vrijstelling => autocriene vrijstelling
Negatieve feedback: G0 gaat vermijden dat Ca in cel komt => geen vrijgave noradrenaline
Antagonisten: hebben geen catechol groep => binden wel maar activeren niet

Alfa adrenerge receptor => vasoconstrictie
1: via G eiwit van de Gq familie : activeren fosfolipase C
postsynaptische membraan van gladde spieren en kliercellen
2: => via G eiwit van de Gi familie: inhiberen adenylaat cyclase
 via G van de Go familie: inhibitie vrijstelling neurotransmitters
zenuwuiteinden en postsynaptische cellen

ß adrenerge receptor => vasodilatatie
via G eiwit van de Gs familie: activeren adenylaat cyclase
 ß1 adrenerge receptor: hartspiercellen (inhibitor = propanolol => behandeling hoge
bloedruk, hartritmestoornissen)
 ß2: gladde spiercellen bronchiën (agonist = turbutaline => verbeteren longftie))
 ß3: vetcellen

effecten
ligand bindt aan receptor => G-proteine bindt aan receptor => Ga,s actief met GTP =>
activeert adenyl cyclase => productie cAMP uit ATP
cAMP => activeert proteine kinase A (PKA)(mbv cooperatieve binding) => fosforyleren v
substraten (Ser,Thr,Tyr)
 dus: adrenaline => cAMP => PKA

PKA => inactiveert glycogeen-synthase (inactiveert glycogeen aanmaak)
=> activeert glycogeen fosforylase kinase (afbraak glycogeen)
glycogeen fosforylase kinase  activeert glycogeen fosforylase
 glycogeen afgebroken tot glucose-1-fosfaat
(terugkoppeling door defosforylatie door fosfatasen => worden allm inactief)
=> vet naar vetzuren door lipase