HC1.2: Controle van de Celcyclus
Dr. Matthijs Bergman
Hypertrofie: toename in grootte van cel.
Vb. Sporten: hypertrofie van spiercellen
Vb. Prostaathypertrofie: vergroting prostaat
Hyperplasie: celdeling > celgrootte blijft gelijk
- Pathologisch: poliepen > lokale deling van cellen die
niet nodig is > kan tumor veroorzaken
- Fysiologisch: snee in huid > opening moet opgevuld
worden met nieuwe cellen. Hier moeten veel signalen
voor af worden gegeven om processen in gang te zetten.
Accretie: toename van tussenstof
Aantal cellen in weefsel/orgaan wordt bepaald door:
- Celdeling
- Apoptose
- Celdifferentiatie (als een cel gedifferrentieerd is, kan deze niet meer delen)
Deling stamcellen: 1 dochtercel is een kopie van de stamcel zelf (self-renewal > voorraad om
nieuwe cellen te maken die nodig zijn), de andere cel kan differentieren in het celtype dat
nodig is.
Ieder type weefsel heeft zijn eigen stamcellen (darm heeft andere stamcellen dan lever).
De stamcellen in de darm worden beschermd door een laag peptides onderin het lumen
(filmpje).
Celdeling van normale cellen (proliferatie) > celcyclus verloopt gecontroleerd
Beginproduct: 1 cel
M phase: duurt 1 uur
1. Mitose: division of the nucleus
2. Cytokinese: splitting of the cell
G1 phase: controleren in- en externe omgeving (controle en voorbereiding DNA-rep.)
S phase: DNA-replication
G2: controleren in- en externe omgeving (controle en voorbereiding mitose en
cytokinese)
Eindproduct: 2 identieke dochtercellen
Cell-cycle control system: eiwitten die op de checkpoints (controlemomenten) controleren
of het vorige proces is afgerond voordat het volgende begint. Dit controlesysteem werkt
door fosforylering door Cdk’s (cyclin dependent protein kinases), die een bepaalde groep op
het substraat zetten.
, Wat wordt er gecontroleerd?
G1 naar S: controle of omgeving optimaal is. Als de omgevingsfactoren nog niet optimaal
zijn, zal G1 in de G0 staat overgaan.
G2 naar M: controle of DNA niet kapot is en volledig gerepliceerd is.
Mitose: controle of de chromosomen goed vast zitten aan de mitotic spindle
Als je een eicel injecteert met het cytoplasma van een cel die in de M fase zit, gaat de
geinjecteerde cel zich delen. Als je hetzelfde doet met een cel in de interrfase (G1, G2 of S)
gebeurt er niets. In de M fase zit dus een factor die de deling stimuleert.
Hoe rerguleren cyclines de celcyclus?
Tijdens de mitose is de M-Cdk activiteit hoog, aan het eind van de M fase gaat die naar 0.
Tijdens de interfase is de M-Cdk activiteit laag, tijdens de volgende mitose gaat dit weer
omhoog. De concentratie M-Cdk blijft gelijk gedurernde de cyclus maar de activiteit
fluctueert. Deze fluctuatie wordt veroorzaakt door de aanwezigheid van cycline. Cycline
activeert Cdk en MCdk. Aan het begin van mitose is concentratie cycline hoog genoeg >
stimulatie M-Cdk. Aan het eind mitose gaat activiteit naar beneden omdat cycline
concentratie omlaag gaat. Cycline-dependent!
Er zijn verschillende cyclines:
G2 naar M gebeurt door M-cycline > de actieve form is dus M-Cdk
G1 naar S gebeurt door G1- en S-cyclines > de actieve form is dus G1- en S-Cdk
Cdk-complexen fosforyleren dus eiwitten die een overgangsstap in de cycle triggeren.
Wat zorgt voor de afname van de
concentratie cycline?
- Ubiquitinatie: ABC-enzymen zetten
een ubi groep op een cycline wat
ervoor zorgt dat cycline naar een
proteaosoom gaat. Het proteasoom in
een cel breekt deze gelabelde
eiwitten af door knippen. Hierdoor wordt Cdk weer inactief. Dit verklaart de snelle
afname aan het eind van de M-fase.
- Fosforylering: Op het moment dat je Cdk en genoeg cycline hebt, is het Cdk nog
inactief omdat er ook kinases aanwezig zijn die een inhiberende fosfaatgeoep op Cdk
zetten. Cdk activeren door die P-groep er weer af te halen. Dus Cdk wordt actief als P
eraf gaat. Het vormen van Cdk-complex met cycline is nog niet genoeg > P moet er
nog vanaf voor de activatie. De P-groep is dus inhiberend.
Op het moment dat een Cdk gevormd is, wordt al het inactieve Cdk ook snel actief gemaakt
door fosfatase > positieve feedback. Die activatie gaat snel omdat het actieve complex het
inactiveren van de inactieve complexen stimuleert.
Dr. Matthijs Bergman
Hypertrofie: toename in grootte van cel.
Vb. Sporten: hypertrofie van spiercellen
Vb. Prostaathypertrofie: vergroting prostaat
Hyperplasie: celdeling > celgrootte blijft gelijk
- Pathologisch: poliepen > lokale deling van cellen die
niet nodig is > kan tumor veroorzaken
- Fysiologisch: snee in huid > opening moet opgevuld
worden met nieuwe cellen. Hier moeten veel signalen
voor af worden gegeven om processen in gang te zetten.
Accretie: toename van tussenstof
Aantal cellen in weefsel/orgaan wordt bepaald door:
- Celdeling
- Apoptose
- Celdifferentiatie (als een cel gedifferrentieerd is, kan deze niet meer delen)
Deling stamcellen: 1 dochtercel is een kopie van de stamcel zelf (self-renewal > voorraad om
nieuwe cellen te maken die nodig zijn), de andere cel kan differentieren in het celtype dat
nodig is.
Ieder type weefsel heeft zijn eigen stamcellen (darm heeft andere stamcellen dan lever).
De stamcellen in de darm worden beschermd door een laag peptides onderin het lumen
(filmpje).
Celdeling van normale cellen (proliferatie) > celcyclus verloopt gecontroleerd
Beginproduct: 1 cel
M phase: duurt 1 uur
1. Mitose: division of the nucleus
2. Cytokinese: splitting of the cell
G1 phase: controleren in- en externe omgeving (controle en voorbereiding DNA-rep.)
S phase: DNA-replication
G2: controleren in- en externe omgeving (controle en voorbereiding mitose en
cytokinese)
Eindproduct: 2 identieke dochtercellen
Cell-cycle control system: eiwitten die op de checkpoints (controlemomenten) controleren
of het vorige proces is afgerond voordat het volgende begint. Dit controlesysteem werkt
door fosforylering door Cdk’s (cyclin dependent protein kinases), die een bepaalde groep op
het substraat zetten.
, Wat wordt er gecontroleerd?
G1 naar S: controle of omgeving optimaal is. Als de omgevingsfactoren nog niet optimaal
zijn, zal G1 in de G0 staat overgaan.
G2 naar M: controle of DNA niet kapot is en volledig gerepliceerd is.
Mitose: controle of de chromosomen goed vast zitten aan de mitotic spindle
Als je een eicel injecteert met het cytoplasma van een cel die in de M fase zit, gaat de
geinjecteerde cel zich delen. Als je hetzelfde doet met een cel in de interrfase (G1, G2 of S)
gebeurt er niets. In de M fase zit dus een factor die de deling stimuleert.
Hoe rerguleren cyclines de celcyclus?
Tijdens de mitose is de M-Cdk activiteit hoog, aan het eind van de M fase gaat die naar 0.
Tijdens de interfase is de M-Cdk activiteit laag, tijdens de volgende mitose gaat dit weer
omhoog. De concentratie M-Cdk blijft gelijk gedurernde de cyclus maar de activiteit
fluctueert. Deze fluctuatie wordt veroorzaakt door de aanwezigheid van cycline. Cycline
activeert Cdk en MCdk. Aan het begin van mitose is concentratie cycline hoog genoeg >
stimulatie M-Cdk. Aan het eind mitose gaat activiteit naar beneden omdat cycline
concentratie omlaag gaat. Cycline-dependent!
Er zijn verschillende cyclines:
G2 naar M gebeurt door M-cycline > de actieve form is dus M-Cdk
G1 naar S gebeurt door G1- en S-cyclines > de actieve form is dus G1- en S-Cdk
Cdk-complexen fosforyleren dus eiwitten die een overgangsstap in de cycle triggeren.
Wat zorgt voor de afname van de
concentratie cycline?
- Ubiquitinatie: ABC-enzymen zetten
een ubi groep op een cycline wat
ervoor zorgt dat cycline naar een
proteaosoom gaat. Het proteasoom in
een cel breekt deze gelabelde
eiwitten af door knippen. Hierdoor wordt Cdk weer inactief. Dit verklaart de snelle
afname aan het eind van de M-fase.
- Fosforylering: Op het moment dat je Cdk en genoeg cycline hebt, is het Cdk nog
inactief omdat er ook kinases aanwezig zijn die een inhiberende fosfaatgeoep op Cdk
zetten. Cdk activeren door die P-groep er weer af te halen. Dus Cdk wordt actief als P
eraf gaat. Het vormen van Cdk-complex met cycline is nog niet genoeg > P moet er
nog vanaf voor de activatie. De P-groep is dus inhiberend.
Op het moment dat een Cdk gevormd is, wordt al het inactieve Cdk ook snel actief gemaakt
door fosfatase > positieve feedback. Die activatie gaat snel omdat het actieve complex het
inactiveren van de inactieve complexen stimuleert.
