Les 9: adaptatiemechanismen aan
cellulaire stress
• Inhoudstabel les 9:
o Autofagie is een essentiële rescue mechanisme bij voedselschaarste
o PHD eiwitten zijn sensoren van de zuurstof niveau’s in de cel
o De ongevouwen eiwit respons als adaptief mechanisme in respons op ER stress
• Metabolische stress pathways worden ook gebruikt in andere responsen, oa na bacteriële
infectie
o Het activeren van metabole stress pathways (inhibitie translatie, activeren
autofagie…) vindt niet enkel plaats als reactie op keuze "voedsel/geen-voedsel”
o Wordt bv ook geactiveerd na bacteriële infectie
o Één van onze meest ancient responses in het immuunsysteem om met pathogenen
om te gaan
Wat in extra moeilijke tijden? → autofagie
• Soms is zelfs limiteren van translatie of lipide synthese en activeren van katabole pathways
niet voldoende om aan energie te geraken
• Evolutie gebeurde in tijden van fluctuerende energievoorraden
o Organismen (en zeker dieren) beschikken over erg efficiënt systeem van
energieopslag
▪ Vetten: lipid droplets
▪ Aminozuren: eiwitten, ribosomen, MT
▪ Nucleosiden: ribosomen
▪ Suikers: glycogeen
o Die kunnen allemaal gemobiliseerd worden indien nodig
• Wat is autofagie?
o Proces waarbij cellen hun eigen componenten beginnen af te breken mbv een
gespecialiseerd netwerk van effectoren en adaptor molecules
o Start met vorming v/e fagofoor en de herkenning van cargo, gevolgd door maturatie
v/h autofagosoom en de fusie met lysosomen (zie ook volgende pagina)
1
, 2 grote functies van autofagie
1) Recyclage van bouwstenen voor essentiële anabole processen
- Essentieel voor overleving in tijdens van nutriënt stress
- Niet-selectieve degradatie van cellulair materiaal = bulk autofagie
2) Afbraak van beschadigde organellen of grote macromoleculen die te groot zijn om via het
Ub/proteasoom gedegradeerd te worden
- Essentiële cytoprotectieve functie
- Selectieve autofagie
Verschillende stappen in autofagie-proces
• Autofagie wordt opgedeeld in verschillende stappen***
o Nucleatie fagofoor
o Maturatie autofagosoom en binden van cargo
o Fusie met lysosoom
o Degradatie materiaal
• In elk van die stappen spelen ATG (genes essential for autophagy) een belangrijke rol
o Werden geïdentificeerd tijdens mutagenese screens in gist na nitrogen starvation
▪ Reporter systeem om inductie autofagie te monitoren
▪ Mutagenese gisten door bestraling of chemische component
▪ Inductie autofagie via nitrogen starvation
▪ Check voor clones waar autofagie respons defect is
▪ Sequeneer die clones en zoek welke genen geraakt zijn => collectie Atg
genen
▪ Waar in het autofagie proces zijn er defecten? => probeer functie te
identificeren
2
cellulaire stress
• Inhoudstabel les 9:
o Autofagie is een essentiële rescue mechanisme bij voedselschaarste
o PHD eiwitten zijn sensoren van de zuurstof niveau’s in de cel
o De ongevouwen eiwit respons als adaptief mechanisme in respons op ER stress
• Metabolische stress pathways worden ook gebruikt in andere responsen, oa na bacteriële
infectie
o Het activeren van metabole stress pathways (inhibitie translatie, activeren
autofagie…) vindt niet enkel plaats als reactie op keuze "voedsel/geen-voedsel”
o Wordt bv ook geactiveerd na bacteriële infectie
o Één van onze meest ancient responses in het immuunsysteem om met pathogenen
om te gaan
Wat in extra moeilijke tijden? → autofagie
• Soms is zelfs limiteren van translatie of lipide synthese en activeren van katabole pathways
niet voldoende om aan energie te geraken
• Evolutie gebeurde in tijden van fluctuerende energievoorraden
o Organismen (en zeker dieren) beschikken over erg efficiënt systeem van
energieopslag
▪ Vetten: lipid droplets
▪ Aminozuren: eiwitten, ribosomen, MT
▪ Nucleosiden: ribosomen
▪ Suikers: glycogeen
o Die kunnen allemaal gemobiliseerd worden indien nodig
• Wat is autofagie?
o Proces waarbij cellen hun eigen componenten beginnen af te breken mbv een
gespecialiseerd netwerk van effectoren en adaptor molecules
o Start met vorming v/e fagofoor en de herkenning van cargo, gevolgd door maturatie
v/h autofagosoom en de fusie met lysosomen (zie ook volgende pagina)
1
, 2 grote functies van autofagie
1) Recyclage van bouwstenen voor essentiële anabole processen
- Essentieel voor overleving in tijdens van nutriënt stress
- Niet-selectieve degradatie van cellulair materiaal = bulk autofagie
2) Afbraak van beschadigde organellen of grote macromoleculen die te groot zijn om via het
Ub/proteasoom gedegradeerd te worden
- Essentiële cytoprotectieve functie
- Selectieve autofagie
Verschillende stappen in autofagie-proces
• Autofagie wordt opgedeeld in verschillende stappen***
o Nucleatie fagofoor
o Maturatie autofagosoom en binden van cargo
o Fusie met lysosoom
o Degradatie materiaal
• In elk van die stappen spelen ATG (genes essential for autophagy) een belangrijke rol
o Werden geïdentificeerd tijdens mutagenese screens in gist na nitrogen starvation
▪ Reporter systeem om inductie autofagie te monitoren
▪ Mutagenese gisten door bestraling of chemische component
▪ Inductie autofagie via nitrogen starvation
▪ Check voor clones waar autofagie respons defect is
▪ Sequeneer die clones en zoek welke genen geraakt zijn => collectie Atg
genen
▪ Waar in het autofagie proces zijn er defecten? => probeer functie te
identificeren
2
