4.7 Signaaltransductie Flashcards

1
Q

Wat zijn de algemene principes van signaal transductie?

A

De communicatie tussen verschillende cellen leidt tot homeostase

Moleculaire mechanismen die zorgen voor communicatie tussen celmembraan en intracellulaire eindpunten die cellulaire verandering teweegbrengen

Een multicellulair organisme bestaat uit een specialisatie van cellen/celsystemen (organen)

Circuits voor doorgeven van informatie en beïnvloeding van processen via ‘schakelaars’

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Wat zijn manieren van cel-cel communicatie?

A

Zenuwstelsel:
- Netwerk van cellen met uitlopers die contact maken en het signaal doorgeven

Endocrien systeem:
- Hormonen via bloedsomloop contact via receptoren (moet specifiek gebeuren)

Paracrien:
- Ene cel scheidt een factor uit die op andere cellen via receptor effect uitoefent op eigen cel

Autocrien:
- Cellen liggen echt tegen elkaar aan
- Contact-afhankelijke signaal

Neuronale transductie:
- Via synapsen neurotransmitters uitgescheiden en vervolgens gebonden aan receptoren

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Wat is signaaltransductie?

A

Signalerende cel geeft een ligand (chemische signaal) af -> Bindt aan receptor -> Intracellulaire eiwitten worden geactiveerd -> Effect

Communicatie tussen cellen berust meestal op chemische signalen

Signalen kunnen een fysiologische, pathofysiologische of farmacologische betekenis hebben

Signaaltransductie vindt ook grotendeels plaats binnenin de cel

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Door wat wordt het type receptor waar de ligand aan bindt bepaald?

A

De chemie van de ligand

Ligand is lipofiel (en klein) en passeert het celmembraan -> Kernreceptor (bevinden in cytosol of al in de kern)

Ligand is hydrofiel (vetafstotend en vaak groot) en gaan niet in het celmembraan -> Membraanreceptor

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Noem voorbeelden van liganden voor een kernreceptor?

A

Steroïd hormonen: Testosteron, cortisol
Niet-Steroïd hormonen: Vitamine A (lipide), thyroxine
Producten van lipase metabolisme: Vrije vetzuren (lipide)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Noem voorbeelden van liganden voor membraaneiwitten?

A

Glycoproteïnen hormonen: TSH (eiwit), LH, FSH

Insuline (eiwit), IGF1, Ca2+ (ion)

Adrenaline (aminozuur), ACTH (eiwit), CRH (peptide)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Wat is het doel van de signaaltransductie?

A
  • Bereiken van het juiste signaal
  • Doorgeven van juiste informatie
  • Tijding en accuraat
  • Bewerkstellingen van het juiste effect
  • Effectieve beëindiging (decensisatie)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Wat is specificiteit voor een receptor?

A

Receptor herkent alleen zijn eigen ligand zodat specifieke cellen kunnen worden geactiveerd

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Wat is affiniteit voor een receptor?

A

Receptor bindt ligand bij zeer lage concentratie (Hoeveel van ligand is nodig om activatie te bewerkstelligen)

  • Binding is reversibel
  • Ligand + receptor <-> [Ligand receptor complex] (L + R <->)

Associatie snelheidsconstante -> Snelheid voorwaartse reactie K1[L][R] met K1
- Dissociatie snelheidsconstante -> Snelheid omgekeerde reactie K-1[LR] met K-1

Kd -> Dissociatie constante (evenwichtsconcentratie van ligand)
Kd: Wat de affiniteit van de receptor is voor het ligand (Hoge concentratie ligand, affiniteit laag)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Via welke 2 mechanismen komen de effecten van liganden tot stand?

A

Via kernreceptor (Intracellular receptor)-> Directe beïnvloeding transcriptie: - Werkt soort van als een transcriptiefactor en kan remmend en activerend zijn
- Wordt ook ligand bindingsdomein genoemd

Via membraanreceptor (Cell-surface receptors)-> Second messenger

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Wat zijn de 4 domeinen van kernreceptoren?

A

Hormoonbindingsdomein:
- Bepaalt de affiniteit en specificiteit

DNA bindingsdomein:
- Herkent Hormoon Respons Element (HRE) in promotor van gen (ze werken eigenlijk als transcriptie factor)
- HRE is niet een onderdeel van receptor maar ligt op geactiveerde gen/cel en DNA bindingsdomein herkent dat. HRE is dus een deel van het DNA

Dimerisatie domein:
- Herkent partner, ze hebben partner nodig om actie uit te voeren

Co-activator/Co-repressor interactie domein:
- Herkent factoren die een rol spelen bij versterken of verminderen van een signaal

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Welke 2 subtypes kernreceptoren zijn er?

A

In cytosol:
- Worden inactief gehouden door gebonden te zijn aan bijvoorbeeld bepaalde eiwitten, als ligand in cytosol komt wordt de receptor weer geactiveerd

In de kern ongeacht of ligand aanwezig is, is soms al gebonden aan DNA. Wordt inactief gehouden door co-repressors. Het ligt als een ongebonden staat in het cytoplasma

Kernreceptoren kunnen in het cytosol of in het cytoplasma voorkomen.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Wat is een voorbeeld van een hormoon dat gebruik maakt van de kernreceptor?

A

Cortisol. Het is een glucocorticoïd dat wordt geproduceerd door de bijnier. Het is een steroïdhormoon en is lipofiel. Het bindt aan de kernreceptor (GR-receptor). Het hormoon-receptor complex komt in de cel en werkt als transcriptie factor

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Wat is de rol van glucocorticoïden in gezondheid en ziekte?

A

Synthetische analogen van cortisol worden gebruikt voor de behandeling van vele ziektebeelden

Synthetische analogen van cortisol hebben een verschillende affiniteit voor de GR

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Welke 3 subtypes van membraanreceptoren zijn er?

A

Ion gekoppelde receptoren:
- Ligand bindt aan buitenkant van ion kanaal aan de receptor -> Kanaal gaat open -> Ionen naar binnen en buiten

G-eiwit gekoppelde receptoren (GPCR):
- Grootste familie van receptoren
- Maken gebruik van G-eiwit die uiteindelijk het signaal doorgeven (ze hebben verschillende domeinen, receptor zit verankert in de cel)

Enzym gekoppelde receptoren:
- Hebben aan de binnenkant van de cel een kinase domein
- Bij binding ligand aan receptor vindt activatie plaats van kinase -> Activatie van intercellulaire eiwitten
Als de receptoren geactiveerd worden, wordt ook het enzym actief en dat geeft vervolgens het signaal door
- Vormen een dimeer (werken vaak als een dimeer)

Onderscheid wordt gemaakt op basis van structuur van receptor en intracellulaire signaaltransductie

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Welke domeinen heb je bij de membraanreceptoren?

A

Hormoonbindingsdomein:
- Zorgt voor de affiniteit en specificiteit

Transmembraandomein:
- Zorgt voor verankering van de receptor op het membraan

Transductie domein:
- Geeft signaal door

17
Q

Welke 2 typen intracellulaire moleculaire schakelaars zijn er?

A
  • GDP-GTP omzetting
  • Fosforylatie-defosforylatie
18
Q

Waar spelen GPCR (G-eiwit gekoppelde receptoren) een rol bij?

A
  • Zicht
  • Reuk
  • Smaak
  • Neurotransmitters
  • Hormonen

De transactie route is snel zodat ze een cascade van intracellulaire mechanismes in gang zetten. Er zijn meer dan 1000 verschillende GPCRs. Interessant gebied voor geneesmiddelen

19
Q

Hoe werken GPCRs?

A

Alfa subunit heeft GDP gebonden. Als er een ligand bindt aan de receptor wordt het alfa subunit geactiveerd. GDP -> GTP.
Het G-eiwit splitst nu in een alfa subunit en beta subunit. Alfa subunit bindt aan een effectormolecuul waardoor het signaal wordt doorgegeven. Het alfa subunit inactiveert zichzelf weer. GTP/GDP. Het alfa subunit en beta subunit voegen weer samen

20
Q

Waaruit bestaat een G-eiwit?

A

3 subunits:
- Alfa subunit (belangrijke rol bij signaal doorgifte)
- Beta subunit
- Gamma subunit

21
Q

Waar zorgen de alfa-subunits voor?

A

Alfa-subunit bindt een GDP-eiwit wat dan inactief is. ACTH bindt als een receptor en activeert het G-eiwit. GDP laat los en wordt vervangen met GTP. Wanneer alfa-subunit is geactiveerd bindt het aan een effectormolecul

22
Q

Verschillende G-eiwitten hebben verschillende effecten. Welke soorten G-eiwitten zijn er en wat voor effecten hebben ze?

A

Gas -> Stimuleert adenylyl cyclase -> cAMP omhoog -> Activatie PKA

Gai -> Remt adenylyl cyclase -> cAMP omlaag -> Remming PKA

Gaq -> Stimuleert fosfolipase C (PLC) -> Ca2+ en DAG -> Activatie PKC

Ga12/13 -> RhoGEF -> Rho activatie -> Activatie Rock

23
Q

Wat doet PKA?

A

Het activeert de transcriptie wanneer het geactiveerd wordt via een G-eiwit (Via een G-a)

24
Q

Wat zijn enzym gekoppelde receptoren?

A

Receptor tyrosine kinases (RTK):
- Zorgt dat activatie van intracellulaire signaaltransductie domein plaatsvindt op thyroxine

Receptor serine/threonine kinases:
- Activatie vindt plaats op serine, theonine, aminozuren

25
Q

Hoe werken RTKs?

A
  • Een RTK werkt als een homodimeer.
  • Het ligand is vaak een dimeer die bindt aan twee receptoren.
  • Op het moment van binding wordt het kinase domein geactiveerd. Dit leidt tot een fosforylering
    Zodra een receptor gefosforyleerd is vindt er een binding van de intracellulaire eiwitten plaats die op hun beurt ook weer geactiveerd worden
26
Q

Wat is dan dus de samenvatting van signaaltransductie membraan receptoren?

A

Membraanreceptoren kunnen eiwit gekoppeld zijn (GPCR) of enzym gekoppeld (RTK)

GPCR + ligand -> Uitwisseling GDP naar GTP -> Verandering concentratie intracellulaire signaling moleculen -> Verandering expressie of functie van eiwitten -> Functionele respons van de cel

RTK + Ligand -> Uitwisseling GDP naar GTP (Ras) EN PI3 kinase -> Verandering expressie of functie van intracellulaire signaling moleculen -> functionele respons in de cel

27
Q

Hoe worden G-eiwit gekoppelde receptoren ook wel genoemd?

A

7 transmembraan receptoren (want ze hebben 7 helices die door membraan heengaan)
GPCR

28
Q

Wat is een voorbeeld van een GPCR?

A

Adrenaline. Het wordt ook wel epinefrine genoemd. Het is een neurotransmitter (catecholamine). Het wordt geproduceerd door de bijniermerg en zenuwcellen. Het is een hydrofiele aminozuur.

Het bindt aan een transmembraanreceptor -> Adrenerge receptoren

Het is een G-eiwit gekoppelde receptor