Samenvatting Cel IV: Mechanismen van Cel-cel communicatie

1

,Inleiding
Communicatie = fundamentele eigenschap van organismen: bepalend voor hun ontwikkeling
en functie
 Zelfs bij eencellige organismen!!
 Multicel: juiste ontwikkeling en werking op elkaar afstemmen
Cruciaal: liganden en hun receptor
 Activering signaaltransductoren: cytosolische en nucleaire effecten
Essentiële functies cel: groei, proliferatie, differentiatie, apoptose of behoud van een
gecontroleerde rusttoestand

Hoofdstuk 1: Algemeen overzicht van signaaloverdracht
1.1 Types van cel-cel communicatie
Bij dieren: 2 types communicatie

1.1.1 Via gespecialiseerde, directe verbindingen tussen cellen
 Gap = op bepaalde plaatsen bevinden membranen van 2 aaneenpalende cellen zich
op vaste afstand van elkaar
 Gap-junctions: opgebouwd uit vele kanaaltjes in de plasmamembranen van de cellen
 Verbinding cytoplasma’s
 Bestaan uit connexonen; opgebouwd uit integrale membraaneiwitten connexines
 Snelle uitwisseling kleine moleculen: Ca2+ en cAMP: functionele en metabole
koppeling
 Celgroepen kunnen synchroon en snel reageren op een stimulus

1.1.2 Via extracellulaire signaalmoleculen
 Gesynthetiseerd en gesecreteerd door signaliserende cel
 Herkend door specifieke membraanreceptoren op doelwitcellen
 Zeer variabel
 Type respons bepaald door signaaltransductoren (intracellulaire componenten)
 Signaaltransductoren beïnvloeden doelwit-eitwitten
 Gewijzigde functies in het cytosol of in de nucleus door controle op gereguleerde
genexpressie via de werking van o.a. tf




2

,1.2 Endocrien/Paracrien/Synaptisch/Autocrien/Direct
Indeling communicatie op basis van afstand waarover het signaal opereert


Endocrien Hormonen; meestal geproduceerd door
gespecialiseerde cellen in endocriene organen;
transport naar verre doelwitcellen via bloedbaan
Paracrien Signalisatie naar cellen in omgeving; snelle opname,
afbraak of immobilisatie
Vb.: synaptische communicatie: neurotransmitters
gescreteerd in synaptische spleet: elektrische
impulsen tussen zenuwcellen -> snel en gericht 1.3
Autocrien Vaak in weefselkweek: vb. groeifactoren
Aberrante autocriene stimulatie: bijdragen tot
celtransformatie
Direct Signaalmolecule blijft membraangebonden;
heamatopoiese: groeistimulatie; ontwikkeling
organisme

Bindings-en effector-specificiteit

 Bindings-specificiteit tussen receptor en ligand
 MAAR: sommige liganden hebben meerdere verschillende
receptoren
 Sommige receptoren binden verschillende liganden of hebben verschillende
subeenheden die gemeenschappelijk gebruikt worden
 Interactie leidt tot bepaalde respons in receptor-dragende cellen
 Effector specificiteit: bepaald door type receptor en cel-specifieke intracellulaire
signaalmoleculen
 Redunantie = meerdere, verschillende ligand/receptor interacties op eenzelfde cel
leiden tot dezelfde cellulaire respons
 Gebruik zelfde signaaltransductoren in deze cellen
 Pleiotropie = eenzelfde ligand-receptor interactie op verschillende cellen leidt tot
verschillende responsen
 Redunantie + pleiotropie: optimale reactie op een signaal en hoge flexibiliteit
 Cellulair gedrag meestal onder controle van meerdere signalen tegelijk




3

,  Liganden: enige functie = binding en activatie receptoren
 Worden na internalisatie niet afgebroken tot functionele metabolieten en
hebben geen enzymatische activiteit
 Ligand-afbraak: daagt bij tot beëindiging signalisatieproces

1.4 Algemene eigenschappen van ligand/receptor systemen
1.4.1 Classificatie van liganden
Opdeling op basis van oplosbaarheid en receptor-localisatie

Lipofiele hormonen met intracellulaire Kleine kunnen vrij door plasmamembraan &
receptoren nucleair membraan diffunderen &
interageren met receptoren
= ligandreceptor-complexen
 Kunnen biden op transcriptie-
controle CIS-elementen
 Zo transcriptiepatronen reguleren
Vb.: steroïden, thyroxine en tetinoïne-zuur
Lipofiele hormonen met celmembraan- Vb.: prostaglandines: behoren tot 20-C
gebonden receptoren eicosanoïd hormonen: afgeleid van
arachidonzuur (onverzadigd; komt voor in
plasmamembraan)
16 verschillende prostaglandines: variabele
functie: betrokken bij aggregatie
bloedplaatjes & adhesie aan
bloedvaatwanden of zijn pro-inflammatoir
 Aspirine: inhibeert prostaglandine-
synthese
Kunnen niet diffunderen door
plasmamembraan
Binden specifieke membraan-gebonden
receptoren

Wateroplosbare hormonen met Omvat kleine, geladen molecules


4