1
Samenvatting: Cel-Cel Communicatie:
Cel-cel communicatie bij ééncelligen:
• Veel van dezelfde mechanismen die wij gebruiken vinden we hier terug
Quorum sensing:
• Voelen met hoeveel ze zijn
• Bijvoorbeeld dwerginktvis en bacterie die in symbiose leven
o Bacteriën zullen luciferase aanmaken, aan de hand van feromonen, waardoor de
inktvis gaat licht zal geven
• Lage densiteit van bacteriën:
o Weinig bacteriën, weinig aanmaak van feromonen, dus geen aanmaak van luciferase
• Hoge densiteit van bacteriën:
o Veel bacteriën, veel aanmaak van feromonen, dus aanmaak van luciferase door
receptor op de bacteriën
Basisprincipes van cel-cel communicatie:
• Binding van receptor op ligand is niet willekeurig, maar altijd een vorm in een vorm
o ‘Sleutel in slot’
• Directe cel-cel communicatie bij meercelligen:
o Gap junctions, kleine signaalmoleculen…
• Indirecte cel-cel communicatie via extracellulaire signaalmoleculen
Gap-junctions :
• Opgebouwd uit tientallen tot duizenden kanaaltjes in de plasmamembraan van de cellen
o Directe verbinding tussen de cytoplasma’s
• Bestaan uit buisvormige eiwitverbindingen
(connexons) opgebouwd uit integrale
membraaneiwitten (connexines)
Indirecte cel-cel communicatie verloop:
1. Synthese van de ligand
2. Secretie van de ligand
3. Transport van de ligand
4. Binding van ligand op receptor (start van een
cascade)
5. Activatie en synthese van signaaltransductoren
6. Activatie van effector eiwitten
7. Effecten:
o Lange termijn (modificatie van
genexpressie…)
o Korte termijn (modificatie van cellulair
metabolisme en beweging)
8. Negatieve feedback
9. Verwijderen van de ligand
Cel-cel communicatie Dylan De Neve
, 2
Endocriene cel-cel communicatie:
• De liganden:
o Hormonen, aangemaakt in gespecialiseerde
klieren (endocriene organen)
• Ze worden getransporteerd naar verafgelegen
doelwitcellen via de bloedbaan
Paracriene cel-cel communicatie:
• Liganden binden op nabijgelegen cellen
o Veroorzaakt door snelle opname, afbraak of
immobilisatie
• Gespecialiseerde vorm:
o Synaptische communicatie
▪ Neurotransmitters in synaptische spleet
bindt daar op receptoren
• Uiterst snel en gericht
Communicatie via plasma-membraan verankerde liganden:
• Ligand van de cel bevindt zich in de membraan, net zoals de
receptor van de volgende cel
• Speelt een belangrijke rol bij onder andere de hematopoiese
Autocriene cel-cel communicatie:
• Liganden en receptoren zijn afkomstig van éénzelfde cel
• Aberrante autocriene signalisatie door groeifactoren komt vaak voor
in kanker
• Speelt een rol tijdens de ontwikkeling van een organisme
Bindingsspecifiteit:
• Receptoren en liganden zijn vormcomplementair, maar niet absoluut
o Eén ligand kan verschillende receptoren hebben
o Eén receptor kan verschillende liganden binden
Effectorspecifiteit:
• Binding van eenzelfde ligand op eenzelfde receptor kan verschillende effecten hebben op
celtypes
o mAchR op hartspiercel:
▪ Leidt tot verminderde hartritme en contractiekracht
o mAchR op kliercel:
▪ Leidt tot secretie
o Resultaat is dus afhankelijk van de intracellulaire signaalmoleculen
• Sommige liganden hebben dus verschillende receptoren die verschillende responsen
uitlokken
Cel-cel communicatie Dylan De Neve
, 3
Redundantie:
• Meerdere, verschillende ligand/receptor interacties op eenzelfde cel
leiden tot dezelfde cellulaire respons
• Verklaring:
o Door het gebruik van dezelfde signaaltransductoren in deze
cellen door beide receptor-systemen
Pleiotropie:
• Eenzelfde ligand-receptor interactie op verschillende cellen leid tot verschillende responsen
• Gecombineerd activeren van sets bepaalt de finale uitkomst
o Enorm gamma aan mogelijke celcontrole
Soorten liganden:
• Lipofiel (intracellulaire receptor):
o Steroïden, thyroxine…
• Lipofiel (membraangebonden receptor):
o Prostaglandines
• Hydrofiel (wateroplosbare membraangebonden receptor):
o Neurotransmitters, polypeptiden, hormonen…
Eigenschappen lipofiele intracellulaire receptoren:
• Kunnen vrij doorheen de plasmamembraan diffunderen
• Interageren met cytosolische of nucleaire receptoren
• Zullen rechtstreeks binden op transcriptie-controle CIS elementen
o Directe regulatie van transcriptiefactoren
Eigenschappen lipofiele membraangebonden receptoren:
• 16 verschillende types prostaglandines
• Kunnen niet doorheen plasmamembraan diffunderen
• Binden op specifieke membraangebonden receptoren
Eigenschappen hydrofiele membraangebonden receptoren:
• Kleine, geladen molecule
• Liganden variëren in lengte (van 10 tot meerdere honderden aminozuren)
Membraanreceptoren:
• Ion-kanaal gekoppelde receptoren
• G-eiwit gekoppelde receptoren
• Enzym-gekoppelde receptoren
Cel-cel communicatie Dylan De Neve
Samenvatting: Cel-Cel Communicatie:
Cel-cel communicatie bij ééncelligen:
• Veel van dezelfde mechanismen die wij gebruiken vinden we hier terug
Quorum sensing:
• Voelen met hoeveel ze zijn
• Bijvoorbeeld dwerginktvis en bacterie die in symbiose leven
o Bacteriën zullen luciferase aanmaken, aan de hand van feromonen, waardoor de
inktvis gaat licht zal geven
• Lage densiteit van bacteriën:
o Weinig bacteriën, weinig aanmaak van feromonen, dus geen aanmaak van luciferase
• Hoge densiteit van bacteriën:
o Veel bacteriën, veel aanmaak van feromonen, dus aanmaak van luciferase door
receptor op de bacteriën
Basisprincipes van cel-cel communicatie:
• Binding van receptor op ligand is niet willekeurig, maar altijd een vorm in een vorm
o ‘Sleutel in slot’
• Directe cel-cel communicatie bij meercelligen:
o Gap junctions, kleine signaalmoleculen…
• Indirecte cel-cel communicatie via extracellulaire signaalmoleculen
Gap-junctions :
• Opgebouwd uit tientallen tot duizenden kanaaltjes in de plasmamembraan van de cellen
o Directe verbinding tussen de cytoplasma’s
• Bestaan uit buisvormige eiwitverbindingen
(connexons) opgebouwd uit integrale
membraaneiwitten (connexines)
Indirecte cel-cel communicatie verloop:
1. Synthese van de ligand
2. Secretie van de ligand
3. Transport van de ligand
4. Binding van ligand op receptor (start van een
cascade)
5. Activatie en synthese van signaaltransductoren
6. Activatie van effector eiwitten
7. Effecten:
o Lange termijn (modificatie van
genexpressie…)
o Korte termijn (modificatie van cellulair
metabolisme en beweging)
8. Negatieve feedback
9. Verwijderen van de ligand
Cel-cel communicatie Dylan De Neve
, 2
Endocriene cel-cel communicatie:
• De liganden:
o Hormonen, aangemaakt in gespecialiseerde
klieren (endocriene organen)
• Ze worden getransporteerd naar verafgelegen
doelwitcellen via de bloedbaan
Paracriene cel-cel communicatie:
• Liganden binden op nabijgelegen cellen
o Veroorzaakt door snelle opname, afbraak of
immobilisatie
• Gespecialiseerde vorm:
o Synaptische communicatie
▪ Neurotransmitters in synaptische spleet
bindt daar op receptoren
• Uiterst snel en gericht
Communicatie via plasma-membraan verankerde liganden:
• Ligand van de cel bevindt zich in de membraan, net zoals de
receptor van de volgende cel
• Speelt een belangrijke rol bij onder andere de hematopoiese
Autocriene cel-cel communicatie:
• Liganden en receptoren zijn afkomstig van éénzelfde cel
• Aberrante autocriene signalisatie door groeifactoren komt vaak voor
in kanker
• Speelt een rol tijdens de ontwikkeling van een organisme
Bindingsspecifiteit:
• Receptoren en liganden zijn vormcomplementair, maar niet absoluut
o Eén ligand kan verschillende receptoren hebben
o Eén receptor kan verschillende liganden binden
Effectorspecifiteit:
• Binding van eenzelfde ligand op eenzelfde receptor kan verschillende effecten hebben op
celtypes
o mAchR op hartspiercel:
▪ Leidt tot verminderde hartritme en contractiekracht
o mAchR op kliercel:
▪ Leidt tot secretie
o Resultaat is dus afhankelijk van de intracellulaire signaalmoleculen
• Sommige liganden hebben dus verschillende receptoren die verschillende responsen
uitlokken
Cel-cel communicatie Dylan De Neve
, 3
Redundantie:
• Meerdere, verschillende ligand/receptor interacties op eenzelfde cel
leiden tot dezelfde cellulaire respons
• Verklaring:
o Door het gebruik van dezelfde signaaltransductoren in deze
cellen door beide receptor-systemen
Pleiotropie:
• Eenzelfde ligand-receptor interactie op verschillende cellen leid tot verschillende responsen
• Gecombineerd activeren van sets bepaalt de finale uitkomst
o Enorm gamma aan mogelijke celcontrole
Soorten liganden:
• Lipofiel (intracellulaire receptor):
o Steroïden, thyroxine…
• Lipofiel (membraangebonden receptor):
o Prostaglandines
• Hydrofiel (wateroplosbare membraangebonden receptor):
o Neurotransmitters, polypeptiden, hormonen…
Eigenschappen lipofiele intracellulaire receptoren:
• Kunnen vrij doorheen de plasmamembraan diffunderen
• Interageren met cytosolische of nucleaire receptoren
• Zullen rechtstreeks binden op transcriptie-controle CIS elementen
o Directe regulatie van transcriptiefactoren
Eigenschappen lipofiele membraangebonden receptoren:
• 16 verschillende types prostaglandines
• Kunnen niet doorheen plasmamembraan diffunderen
• Binden op specifieke membraangebonden receptoren
Eigenschappen hydrofiele membraangebonden receptoren:
• Kleine, geladen molecule
• Liganden variëren in lengte (van 10 tot meerdere honderden aminozuren)
Membraanreceptoren:
• Ion-kanaal gekoppelde receptoren
• G-eiwit gekoppelde receptoren
• Enzym-gekoppelde receptoren
Cel-cel communicatie Dylan De Neve
