Moleculaire biologie les 5
9-1, hoofdstuk 9 clip 1
Cell signaling, cellen kunnen signalen aan elkaar doorgeven.
Matingsfactor, een vorm van cell signaling bij 1-cellige eukaryoten zoals
gistcellen. Ze hebben matingsfactoren om een ander geslacht te identificeren.
Als de receptoren binden, gaan de cellen naar elkaar toe en fuseren ze.
Matingsfactor bestaat uit 12 AZ. Ook vroege prokaryoten hebben
signaaltransductie.
Prokaryoot Eukaryoot
Bacteriën en archea Bouwstenen van protisten, schimmels, planten en dieren
Komen uitsluitend als enkele cellen Komen voor als losse cellen of als deel van multicellulair
voor (soms in cluster (biofilms)) weefsel
Circulair DNA molecuul Kern met lineair DNA gerangschikt in chromosomen
Quorum sensing, een vorm van signaaltransductie bij micro-organismen. Bacteriën scheiden
moleculen die door andere bacteriële cellen worden herkend. De waargenomen concentratie geeft
een maat voor de populatiedichtheid. Dit is een mechanisme waarbij meerdere bacteriën hun
genexpressie kunnen afstemmen op de populatiedichtheid aan de hand van signaalmoleculen.
Signaaloverdracht, ook wel cell signaling bestaat uit meerdere stappen:
1. Een signaling cell produceert een signaalmolecuul.
2. Dit signaal wordt herkend door een target cel.
3. De target cel reageert op het signaalmolecuul.
Verder kennen we meerdere soorten signaaloverdracht: een algemene vorm is
signaaloverdracht via direct contact en bij dierlijke cellen hebben we ook nog
paracriene, endocriene en synaptische signaling.
Signaaloverdracht direct contact, dit kan plaatsvinden d.m.v. cel junctions of cel-
cel herkenning, zoals hiernaast is weergegeven.
Paracriene signaling, signaling cel secreteert signaalmoleculen. De target cel, die
bij paracriene signaling in de directe omgeving zit, herkent dit molecuul en
reageert daarop.
Synaptische signaling, een elektrisch signaal zorgt voor
afgifte van neurotransmitters in de synaps. De target cel
herkent de neurotransmitters en reageert hierop (opening
ion kanalen). De axon secreteert neurotransmitters en de
dendriet vangt ze op.
Endocriene signaling, ook wel long distance signaling, een
cel geeft een signaalmolecuul af aan het bloed, dit is
meestal een hormoon. Dit molecuul komt onderweg zijn
target cel tegen en lokt zo een respons uit. De interactie
tussen het signaalmolecuul en de target cel van
endocriene signaling is het meest specifiek.
Stappenplan signaaltransductie, hier het 3 stappenplan van signaaltransductie:
1. Herkenning, de receptor herkent uitsluitend signaalmolecuul X. Als die bindt,
verandert de receptor van conformatie.
2. Transductie, moleculen in de cel reageren op verandering van conformatie.
3. Respons, er vindt een respons plaats, bv verandering genexpressie.
Dus, ontvangen signaal → doorgeven signaal → cellulaire respons.
, Receptoren, we kennen twee typen receptoren:
- Cel-oppervlakte receptoren (in het
membraan)
- Intracellulaire receptoren
Signalen, we kennen ook twee typen
signalen/signaalmoleculen:
- Hydrofoob, wordt in het bloed vervoert
m.b.v. een carrier eiwit en kan zelfstandig
door het plasmamembraan heen (intracellulaire receptor). Voorbeelden zijn
estradiol, testosteron, thyroïd hormoon en gassen.
- Hydrofiel, kan zelfstandig door het bloed maar kan niet zelfstandig door het
membraan en heeft dus een cel-opp receptor nodig om zijn
signaal door te geven.
Cel-oppervlakte receptor, signaaltransductie via een
membraanreceptor levert vaak een signaalcascade zoals in de
bovenstaande afbeelding te zien is. We kennen drie soorten cel-
oppervlakte receptoren:
- Ion kanaal gelinkte receptor
- G-eiwit gelinkte receptor
- Enzym gelinkte receptor
G-eiwit gekoppelde receptor, Er zijn zeel veel verschillende G-eiwit
receptoren. Ze bevatten bijna allemaal 7 α-helix structuren die door
het plasmamembraan heen gaan. Extracellulair bevatten ze een
bindingsplaats voor het signaalmolecuul en intracellulair verandert
de vorm wanneer een signaalmolecuul bindt. Dit zorgt ervoor dat
een G-eiwit kan binden en zijn GDP om kan ruilen voor een GTP. Het
G-eiwit is nu actief en laat los v/d receptor. Hierna bindt die aan een
inactief enzym waardoor het enzym van conformatie verandert en
een respons tot stand kan brengen. Het GTP wordt gehydrolyseerd
tot GDP en Pi. Het enzym is nu niet meer actief maar heeft al wel een reactie tot stand gebracht. Dus
kort gezegd bindt een ligand aan de receptor waardoor een inactief G-eiwit kan binden en zijn GDP
uit kan wisselen voor GTP. Het actieve G-eiwit bindt dan aan een enzym waardoor dat enzym actief
wordt en een respons levert.
Enzym gekoppelde receptor, deze leg ik uit met het voorbeeld van tyrosine kinase. Je hebt 2
identieke receptoren die één α-helix door het membraan hebben zitten. Als een signaalmolecuul
bindt gaan de 2 receptoren dimeriseren, ze komen bij elkaar. Kinase (bollige gedeelte) wordt
geactiveerd in de dimeer vorm, waardoor de tyrosine aminozuren gefosforileerd worden. Elk tyrosine
AZ krijgt dus een negatief geladen fosfaatgroep. Eiwitten in de cel herkennen dit en reageren erop.
Door binding van deze eiwitten, verandert hun conformatie en levert dat een respons. De binding
tussen de eiwitten en receptor is een zwakke ionbinding tussen + en – geladen aminozuren.
9-1, hoofdstuk 9 clip 1
Cell signaling, cellen kunnen signalen aan elkaar doorgeven.
Matingsfactor, een vorm van cell signaling bij 1-cellige eukaryoten zoals
gistcellen. Ze hebben matingsfactoren om een ander geslacht te identificeren.
Als de receptoren binden, gaan de cellen naar elkaar toe en fuseren ze.
Matingsfactor bestaat uit 12 AZ. Ook vroege prokaryoten hebben
signaaltransductie.
Prokaryoot Eukaryoot
Bacteriën en archea Bouwstenen van protisten, schimmels, planten en dieren
Komen uitsluitend als enkele cellen Komen voor als losse cellen of als deel van multicellulair
voor (soms in cluster (biofilms)) weefsel
Circulair DNA molecuul Kern met lineair DNA gerangschikt in chromosomen
Quorum sensing, een vorm van signaaltransductie bij micro-organismen. Bacteriën scheiden
moleculen die door andere bacteriële cellen worden herkend. De waargenomen concentratie geeft
een maat voor de populatiedichtheid. Dit is een mechanisme waarbij meerdere bacteriën hun
genexpressie kunnen afstemmen op de populatiedichtheid aan de hand van signaalmoleculen.
Signaaloverdracht, ook wel cell signaling bestaat uit meerdere stappen:
1. Een signaling cell produceert een signaalmolecuul.
2. Dit signaal wordt herkend door een target cel.
3. De target cel reageert op het signaalmolecuul.
Verder kennen we meerdere soorten signaaloverdracht: een algemene vorm is
signaaloverdracht via direct contact en bij dierlijke cellen hebben we ook nog
paracriene, endocriene en synaptische signaling.
Signaaloverdracht direct contact, dit kan plaatsvinden d.m.v. cel junctions of cel-
cel herkenning, zoals hiernaast is weergegeven.
Paracriene signaling, signaling cel secreteert signaalmoleculen. De target cel, die
bij paracriene signaling in de directe omgeving zit, herkent dit molecuul en
reageert daarop.
Synaptische signaling, een elektrisch signaal zorgt voor
afgifte van neurotransmitters in de synaps. De target cel
herkent de neurotransmitters en reageert hierop (opening
ion kanalen). De axon secreteert neurotransmitters en de
dendriet vangt ze op.
Endocriene signaling, ook wel long distance signaling, een
cel geeft een signaalmolecuul af aan het bloed, dit is
meestal een hormoon. Dit molecuul komt onderweg zijn
target cel tegen en lokt zo een respons uit. De interactie
tussen het signaalmolecuul en de target cel van
endocriene signaling is het meest specifiek.
Stappenplan signaaltransductie, hier het 3 stappenplan van signaaltransductie:
1. Herkenning, de receptor herkent uitsluitend signaalmolecuul X. Als die bindt,
verandert de receptor van conformatie.
2. Transductie, moleculen in de cel reageren op verandering van conformatie.
3. Respons, er vindt een respons plaats, bv verandering genexpressie.
Dus, ontvangen signaal → doorgeven signaal → cellulaire respons.
, Receptoren, we kennen twee typen receptoren:
- Cel-oppervlakte receptoren (in het
membraan)
- Intracellulaire receptoren
Signalen, we kennen ook twee typen
signalen/signaalmoleculen:
- Hydrofoob, wordt in het bloed vervoert
m.b.v. een carrier eiwit en kan zelfstandig
door het plasmamembraan heen (intracellulaire receptor). Voorbeelden zijn
estradiol, testosteron, thyroïd hormoon en gassen.
- Hydrofiel, kan zelfstandig door het bloed maar kan niet zelfstandig door het
membraan en heeft dus een cel-opp receptor nodig om zijn
signaal door te geven.
Cel-oppervlakte receptor, signaaltransductie via een
membraanreceptor levert vaak een signaalcascade zoals in de
bovenstaande afbeelding te zien is. We kennen drie soorten cel-
oppervlakte receptoren:
- Ion kanaal gelinkte receptor
- G-eiwit gelinkte receptor
- Enzym gelinkte receptor
G-eiwit gekoppelde receptor, Er zijn zeel veel verschillende G-eiwit
receptoren. Ze bevatten bijna allemaal 7 α-helix structuren die door
het plasmamembraan heen gaan. Extracellulair bevatten ze een
bindingsplaats voor het signaalmolecuul en intracellulair verandert
de vorm wanneer een signaalmolecuul bindt. Dit zorgt ervoor dat
een G-eiwit kan binden en zijn GDP om kan ruilen voor een GTP. Het
G-eiwit is nu actief en laat los v/d receptor. Hierna bindt die aan een
inactief enzym waardoor het enzym van conformatie verandert en
een respons tot stand kan brengen. Het GTP wordt gehydrolyseerd
tot GDP en Pi. Het enzym is nu niet meer actief maar heeft al wel een reactie tot stand gebracht. Dus
kort gezegd bindt een ligand aan de receptor waardoor een inactief G-eiwit kan binden en zijn GDP
uit kan wisselen voor GTP. Het actieve G-eiwit bindt dan aan een enzym waardoor dat enzym actief
wordt en een respons levert.
Enzym gekoppelde receptor, deze leg ik uit met het voorbeeld van tyrosine kinase. Je hebt 2
identieke receptoren die één α-helix door het membraan hebben zitten. Als een signaalmolecuul
bindt gaan de 2 receptoren dimeriseren, ze komen bij elkaar. Kinase (bollige gedeelte) wordt
geactiveerd in de dimeer vorm, waardoor de tyrosine aminozuren gefosforileerd worden. Elk tyrosine
AZ krijgt dus een negatief geladen fosfaatgroep. Eiwitten in de cel herkennen dit en reageren erop.
Door binding van deze eiwitten, verandert hun conformatie en levert dat een respons. De binding
tussen de eiwitten en receptor is een zwakke ionbinding tussen + en – geladen aminozuren.
