Aantekeningen Moleculaire Biologie – deeltoets 2 – Yanniek Vos
Hoofdstuk 9:
Evolutie van cel signalering:
Communicatie bij bacteriën: populatiedichteid (Quorom Sensing: genexpressie aanpassen
aan populatie-dichtheid) en nutriëntenbeschikbaarheid.
Communicatie bij de eencellige eukaryoot: uitwisseling mating factors: a is de man en α is de
vrouw. Door uitwisseling worden ze diploïd, wat zo zijn voordelen heeft.
Cel-cel communicatie:
Communicatie door direct contact:
o Cell junctions: zoals plasomdesmata (plantencellen) of gapjunctions (dierlijke cellen)
waarbij stofjes door kanaaltjes kunnen diffunderen tussen verschillende cellen.
o Cell-cell recognition: moleculen op het oppervlakte van cellen binden met elkaar
waardoor het signaal wordt doorgegeven aan de binnenkant van de cel.
Communicatie door uitgescheiden moleculen:
o Lokaal: de cel zendt een stofje uit dat wordt opgenomen door cellen in de buurt
(paracrien). Of bij synapsen wordt de neurotransmitter in de synapsspleet gedaan
waar deze een elektrisch signaal doorgeeft aan de ontvangende cel.
o Lange afstand: een endocriene cel stoot hormonen uit in de bloedbaan. Dat
hormoon bindt aan de targetcell op een hele andere plek (endocrien).
Signaal transductie:
1. Ontvangst: het signaalmolecuul bindt aan de specifieke receptor.
2. Transductie (doorgeven): receptor verandert van vorm en geeft hiermee het signaal door.
3. Respons: het signaal komt aan bij molecuul dat een respons kan geven.
Ontvangst Receptoren:
Binding signaal molecuul (ligand) en receptor is zeer specifiek.
Na binding met ligand verandert conformatie van receptor.
Moleculaire schakelaars:
Schakelaar 1: G-eiwit
o Als het uitstaat is GDP gebonden. Door GDP los te laten en GTP te binden wordt hij
actief met behulp van GEF. Als hij aanstaat is GTP gebonden en gaat hij uit door GTP
hydrolyse. Dit gebeurt vanzelf door het eiwit.
Schakelaar 2: fosforylering
o Als hij uitstaat is hij niet gefosforyleerd en gaat hij aan door een P-groep van ATP te
zetten met behulp van kinase. Hij gaat uit door de P-groep eraf te halen met behulp
van fosfatase.
G-eiwit gekoppelde receptoren (GPCR):
Heel veel dit soort receptoren, het ziet eruit als 7 α-helixen door het membraan heen.
1. Ligand bindt aan GPCR, nu gaat er een G-
eiwit aan de receptor binden en wisselt
GDP voor GTP.
2. Ligand gaat van de receptor af waardoor
de receptor inactief wordt. Nu gaat het
G-eiwit van de receptor af en activeert
een ander enzym.
, Aantekeningen Moleculaire Biologie – deeltoets 2 – Yanniek Vos
3. Dat enzym geeft cellulaire respons, dan gaat het G-eiwit hydrolyseren van GTP naar GDP
waardoor het systeem weer bij de beginfase is.
Tyrosine Kinase Receptoren:
Kinase is de receptor
1. Als ligand gaat binden worde twee
receptoren bij elkaar gebracht en vormen
ze een dimeer.
2. De receptoren fosforyleren elkaar (cross-
fosforylatie) op het tyrosine-residue.
3. De gefosforyleerde receptoren binden
relaymoleculen, die het signaal weer
doorgeven.
Ion-kanaal receptoren (o.a. neurotransmitters):
1. Door binding ligand gaat het kanaal open
voor een specifiek molecuul.
2. Als het ligand loslaat, gaat het kanaal ook dicht en kan dat specifieke molecuul er niet
doorheen.
Intracellulaire receptoren:
Receptoren in het cytosol of de kern
Liganden passeren het celmembraan. Hiervoor is het ligand klein en hydrofoob (bijv. steroïde
hormonen)
Een geactiveerde receptor kan als transcriptiefactor werken (specifieke genen aan / uit).
Transductie Amplificatie: versterking van signaal doordat 1 molecuul meerdere routes aanzet.
Second messangers in transductie: Deze zijn: klein, wateroplosbaar, geen eiwit, molecuul of ion,
verspreidt zich door diffusie in de cel (Ca 2+, dag, cAMP).
Voorbeeld route: epinephrine:
1. GPCR wordt geactiveerd door ligand.
2. G-eiwit wordt geactiveerd (GDP wisselt met GTP)
3. G-eiwit naar effectorenzym: Adenylyl cyclase
4. Adenylyl cyclase gaat cAMP maken
5. cAMP bindt aan PKA (protein kinase A)
6. Hieruit komt een respons
ATP -- > cAMP -- > AMP
Geproduceerd door Afgebroken door
adenylyl cyclase fosfordiesterase
Voorbeeld route: PLC
1. GPCR wordt geactiveerd door ligand
2. G-eiwit wordt geactiveerd (GDP wisselt met GTP)
3. G-eiwit naar effectorenzym: fosfolipase C
4. Fosfolipase C zorgt voor twee second messangers: IP 3 en DAG
5. IP3 activeert ligand-ion kanaal
6. Ca2+ kan cel in en activeert proteins
7. Hieruit komt een respons
Hoofdstuk 9:
Evolutie van cel signalering:
Communicatie bij bacteriën: populatiedichteid (Quorom Sensing: genexpressie aanpassen
aan populatie-dichtheid) en nutriëntenbeschikbaarheid.
Communicatie bij de eencellige eukaryoot: uitwisseling mating factors: a is de man en α is de
vrouw. Door uitwisseling worden ze diploïd, wat zo zijn voordelen heeft.
Cel-cel communicatie:
Communicatie door direct contact:
o Cell junctions: zoals plasomdesmata (plantencellen) of gapjunctions (dierlijke cellen)
waarbij stofjes door kanaaltjes kunnen diffunderen tussen verschillende cellen.
o Cell-cell recognition: moleculen op het oppervlakte van cellen binden met elkaar
waardoor het signaal wordt doorgegeven aan de binnenkant van de cel.
Communicatie door uitgescheiden moleculen:
o Lokaal: de cel zendt een stofje uit dat wordt opgenomen door cellen in de buurt
(paracrien). Of bij synapsen wordt de neurotransmitter in de synapsspleet gedaan
waar deze een elektrisch signaal doorgeeft aan de ontvangende cel.
o Lange afstand: een endocriene cel stoot hormonen uit in de bloedbaan. Dat
hormoon bindt aan de targetcell op een hele andere plek (endocrien).
Signaal transductie:
1. Ontvangst: het signaalmolecuul bindt aan de specifieke receptor.
2. Transductie (doorgeven): receptor verandert van vorm en geeft hiermee het signaal door.
3. Respons: het signaal komt aan bij molecuul dat een respons kan geven.
Ontvangst Receptoren:
Binding signaal molecuul (ligand) en receptor is zeer specifiek.
Na binding met ligand verandert conformatie van receptor.
Moleculaire schakelaars:
Schakelaar 1: G-eiwit
o Als het uitstaat is GDP gebonden. Door GDP los te laten en GTP te binden wordt hij
actief met behulp van GEF. Als hij aanstaat is GTP gebonden en gaat hij uit door GTP
hydrolyse. Dit gebeurt vanzelf door het eiwit.
Schakelaar 2: fosforylering
o Als hij uitstaat is hij niet gefosforyleerd en gaat hij aan door een P-groep van ATP te
zetten met behulp van kinase. Hij gaat uit door de P-groep eraf te halen met behulp
van fosfatase.
G-eiwit gekoppelde receptoren (GPCR):
Heel veel dit soort receptoren, het ziet eruit als 7 α-helixen door het membraan heen.
1. Ligand bindt aan GPCR, nu gaat er een G-
eiwit aan de receptor binden en wisselt
GDP voor GTP.
2. Ligand gaat van de receptor af waardoor
de receptor inactief wordt. Nu gaat het
G-eiwit van de receptor af en activeert
een ander enzym.
, Aantekeningen Moleculaire Biologie – deeltoets 2 – Yanniek Vos
3. Dat enzym geeft cellulaire respons, dan gaat het G-eiwit hydrolyseren van GTP naar GDP
waardoor het systeem weer bij de beginfase is.
Tyrosine Kinase Receptoren:
Kinase is de receptor
1. Als ligand gaat binden worde twee
receptoren bij elkaar gebracht en vormen
ze een dimeer.
2. De receptoren fosforyleren elkaar (cross-
fosforylatie) op het tyrosine-residue.
3. De gefosforyleerde receptoren binden
relaymoleculen, die het signaal weer
doorgeven.
Ion-kanaal receptoren (o.a. neurotransmitters):
1. Door binding ligand gaat het kanaal open
voor een specifiek molecuul.
2. Als het ligand loslaat, gaat het kanaal ook dicht en kan dat specifieke molecuul er niet
doorheen.
Intracellulaire receptoren:
Receptoren in het cytosol of de kern
Liganden passeren het celmembraan. Hiervoor is het ligand klein en hydrofoob (bijv. steroïde
hormonen)
Een geactiveerde receptor kan als transcriptiefactor werken (specifieke genen aan / uit).
Transductie Amplificatie: versterking van signaal doordat 1 molecuul meerdere routes aanzet.
Second messangers in transductie: Deze zijn: klein, wateroplosbaar, geen eiwit, molecuul of ion,
verspreidt zich door diffusie in de cel (Ca 2+, dag, cAMP).
Voorbeeld route: epinephrine:
1. GPCR wordt geactiveerd door ligand.
2. G-eiwit wordt geactiveerd (GDP wisselt met GTP)
3. G-eiwit naar effectorenzym: Adenylyl cyclase
4. Adenylyl cyclase gaat cAMP maken
5. cAMP bindt aan PKA (protein kinase A)
6. Hieruit komt een respons
ATP -- > cAMP -- > AMP
Geproduceerd door Afgebroken door
adenylyl cyclase fosfordiesterase
Voorbeeld route: PLC
1. GPCR wordt geactiveerd door ligand
2. G-eiwit wordt geactiveerd (GDP wisselt met GTP)
3. G-eiwit naar effectorenzym: fosfolipase C
4. Fosfolipase C zorgt voor twee second messangers: IP 3 en DAG
5. IP3 activeert ligand-ion kanaal
6. Ca2+ kan cel in en activeert proteins
7. Hieruit komt een respons
