Biochemie Plasmaproteine

Question 1

Was sind Plasmaproteine ?

Wo kommen sie vor ?
Konzentration

Answer 1

Albumine 
Alpha1
Alpha2 Globuline
Beta Globuline
Gammaglobuline (Immunglobuline)

Kommen mit 70g/l im Blutplasma Vor

Aber: Albumine mit10g/l auch im Extavasalraum

Question 2

Pathologisch Muster der Serums Elektrophorese

Answer 2

Alpha 2 erhöht -> infektion / Operation (SOFORTREAKTION)

Verzögert : Alpha2 nur noch leicht erhöht + Gamma erhöht (Immunglobuline) -> Chronische Entzündungen, langwierige Infektion

Immunsuppression durch Erkrankung oder Medikation -> kein Gamma

Leberzirrhose oder „Polyklonale Gammopathie“ : Beta und Gamma erhöht

Tumoren von Immunzellen -> Gamma explodiert

Nephrotisches Syndrom _> Verlust kleiner Proteine -> Gamma erniedrigt, Alpha 2 erhöht und Albuminsynthese eingeschränkt, also auch erniedrigt

ALbumin runter Alpha 2 rauf Gamma runter
Entheropathie mit Proteinverlust im Verdauungstrakt

Kann Folge später Stressantwort sein

Question 3

Wo werden Plasmaproteine synthetisiert ?

Ausnahmen?

Um was für eine Proteinklasse handelt es sich?

Answer 3

In der Leber

Außer:

• Gamma-Globuline : Plasmazellen
• vWF (Endothelzellen und MEgakaryozyten)
• Transkobalamine (Endothelzellen, Granulozyten)

Abgesehen von Albumin sind alle Glycoproteine !

Question 4

Merkregeln zur Glykosilierung von Glykoproteinen

N-GLyko

O-Glyko

Answer 4

N-Glykosilierung im Ndoplasmatischen Retikulum an AsN-Reste

O-Glykosilierung im GOlgi; an SOrin oder ThreOnin

Question 5

Wann findet die N-Glykosilierung Statt?

Was ist der erste Schritt ?

Answer 5

Co-translationaler Vorgang

Als erstes Wird das Dolichol in der ER-Membran auf der Cytosolischen Seite Mit Zucker Beladen und dieser Rest ins ER-Lumen transportiert, wo noch mehr Zucker angehängt wird

Question 6

Beladung des Dolichols im Detail ?

Answer 6

Dolichol wird auf der Cytosolseite phosphoryliert (ATP->ADP)

Wird durch Glykosyltransferasen mit 7 Zuckerresten beladen

Flippase flippt das ganze dann ins ER Lumen

Es werden weitere 7 Zuckerreste angehängt von sog Dolicholphosphat-Donoren

Question 7

Was ist der 2. Schritt der N-Glykosilierung ?

Entscheidende Teilschritte?

Answer 7

Übertragung der Kohlenhydratstruktur am Dolichol auf einen AsN-Rest des Zielproteins

Teilschritte:
- Eine Transferase hängt den Zucker an AsN

• Phosphat wird vom Dolichol abgespalten, und Dolicholphosphat wird wieder nach aussen geflippt (ein Phosphat hängt noch dran, steht dann für das Nächste anhängen von Zucker wieder zur Verfügung)

Question 8

Was passiert nach dem 2. Schritt der N-Glykosilierung ?

Answer 8

Die Proteingebundene Kohlenhydratstruktur wird weiter prozessiert:
Trimmen im ER oder Golgi
-> Glc- und Man-Reste werden entfernt
-> Die für das Glykoprotein typische Zuckerkombination wird noch angeheftet
->Es kann im Golgi noch O-Glykosylierung stattfinden

Question 9

Bedeutung von Sialinsäure an Plasmaproteinen
Was ist ein anderer Name ?

Wie werden alte Plasmaproteine erkannt und aussortiert ?

Answer 9

Sialinsäure ist meist das Endständige Saccharid an der Plasmaproteinoberfläche -> entscheidend für die in Vivo Halbwertszeit

Anderer Name: N-Acetyl-Neuraminsäure

-> Endothelzellen in den Blutgegfäßen haben Neuraminidasen -> Die Neuraminsäure kann im vorbeifließen abgespalten werden -> Je länger ein Plasmaproteine im Blut -> Desto weniger Sialinsäure -> Indikator für Alter

Unter der Sialinsäure hängt immer Galactose

Das Hepatische Endothel Hat Galaktoserezeptoren -> wenn erkannt : Rezeptorvermittelte Phagozytose

Question 10

Aufgaben der Plasmaproteine

Answer 10

1. Plasmavolumen aufrechterhalten -> Die Wasseranziehende Kraft der Plasmaproteine (Kolloidosmotischer Druck) verhindert dass das ganze Plasmawasser in den interstitiellen Raum gepresst wird
2. Transport wasserunlöslicher Substanzen
   - > z.B. Albumin, Lipoproteine, Transferrin
3. Blutgerinnung und Fibrinolye (anderes Kapitel)
4. Abwehr von Infektionen (anderes Kapitel)
   - > Immunglobuline und Komplementsystem

Question 11

Funktion von Albumin

Answer 11

Transport von : FS, Bilirubin, Tryptophan, Cu, Mg, Ca, Vitaminen, Hormonen und Pharmaka

Aufrechterhaltung des Kolloidosmotischen Drucks

Puffer für das Plasma

AS-Reserve des Körpers

Question 12

Eigenschaften des Albumins

Halbwertszeit?

Abbau ?

Answer 12

Kein Glykoprotein aber trotzdem negativ geladen (IP 4.8)

Antiakutphaseprotein -> Konzentration nimmt ab wenn die der Akutphaseprot. Steigt

Calziumspeicher : 50% des Plasmacalziums an Albumin gebunden

Abbau in Muskel und Hautfibroblasten

14-20 Tage HWZ

Question 13

Beispiele für Alpha 1 Globuline mit Funktion

Answer 13

Alpha 1 Antitrypsin -> Akutphase, Proteasen(=Proteinase)-inhibitor (Antielastase)

Prothrombin -> Siehe Blutgerinnung

Alpha 1 Lipoprotein (HDL) -> Lipidtransport im Blut

Question 14

Beispiele für Alpha 2 Globuline mit Funktion

Answer 14

Caeruloplasmin -> Oxidation von FE2+ zu Fe3+
(=Ferrooxidase 1)

Alpha2-Haptoglobin -> Akutphaseprotien was das aus Hämoglobin freigesetzte Eisen und die Alpha und Beta Einheiten binden kann damit sie die Niere nicht vergiften

• > wird in der Leber dan Phagozytiert
• > bei Hämolyse erniedrigt, da vermehrt in Benutzung

Plasminoge -> Akute Phase

Question 15

Beispiele + Funktion ß-Globuline

Answer 15

Beta-Lipoprotein LDL -> transportiert von Lipiden

Oder ß1C-Globulin -> häufigster Komplementfaktor im Plasma

Hämopexin für die Häminbindung -> bei hämolytischen Anämien erniedrigt

CRP -> C-reaktives Protein -> Akutphaseprotein bei Infektionen Traumata OPs Entzündungen oder Tumoren

Fibrinogen

Transferrin -> Tranport von Fe3+

Question 16

Gamma-Globuline

Answer 16

Die ganzen Immunglobuline IgA IgG IgM etc (Antikörper)

Lysozym (=Muraminidase) spaltet Mucopeptid der Zellwände

Question 17

Wie kommt es zur vermehrten Ausschüttung von Akute-Phase-Proteinen ?

Wie wird das Signal weitergeleitet ?
Durch welche Zellen?

Ziel ?

Answer 17

Makrophagen regen mit Interleukinen andere Zellen an:

Hepatozyten direkt mit IL1 und IL6
Zusätzlich regt IL1 Auch Endothelzellen und Fibroblasten zur IL6 Ausschüttung an -> Signalverstärkung für die Hepatozyten

Verhinderung der Ausbreitung einer Infektion oder. Entzündung

Question 18

Gruppen von Akutphase-Proteinen

Answer 18

Gerinnungsfaktoren (Prothrombin, Fibrinogen)

Opsonine (Vermitteln Phagozytose als Teil der Immunantwort z.B. CRP)

Proteinase- Inhibitoren (Hemmung der Proteolyse, zb Alpha1-Antitrypsin als Antielastase)

Komplementsystem (Anderes Thema -> Sorgen auch für Opsonierungen)

Transportproteine (Caeruloplasmin, Haptoglobin)

Transportsystem

Question 19

Postoperativer Anstieg der Akutphaseproteine im Blut -> Heftigster Anstieg?

wo kommen die neuen Akutphase-Proteine dann auf einmal her ?

Answer 19

CRP kann bis zu 1000fach erhöht vorliegen

Anstieg durch neusynthese in Hepatozyten

Question 20

Alpha 1-Antitrypsin -> Was ist das ?

• > Was macht das ?
• > Wie oft gibts das ?
• > Was ist ein Serpin ?

Wirkmechanismus ?

Answer 20

Wichtigster Proteaseninhibitor des Plasmas
Alpha1-Antitrypsin = Antielastase oder Alpha1-Antiprotease

• Macht etwas 85 % der Alpha1-Globuline aus
• Serpin = SERinProtease-INhibitor : bilden mit Proteasen Komplexe damit sie dann in der Leber internalisiert und abgebaut werden können

Wirkmechanismus :
- wird von neutrophilen Gr freigesetzt
- die Elasase zerstört Bakterien oder beschädigte Lungenzellen
Alpha1-Antitrypsin hemmt diese Elastasen und verhindert somit eine Zerstörung des gesunden Gewebes um die Entzündung herum

Question 21

Warum hemmt Antitrypsin keine Elastasen direkt in der Entzündung ?

Answer 21

Reaktive Sauerstoffspezies aus dem Entzündungsgebiet Oxidieren Methionin im aktiven Zentrum der Antitrypsine -> Elastasen werden nur ausserhalb der Entzündung gehemmt

Question 22

Alpha1-Antitrypsinmangel
Warum ?
Folgen?

Therapie ?

Answer 22

Einer der Häufigsten Gendefekte in USA und Europa (1:2000)

Das Protein aggregiert im ER der Hepatozyten und ist deswegen auf ca 15% des Normalwerts erniedrigt

Folge : mit Ende 30 Lungenemphyseme, COPD (= chronic obsractive pulmonary disease) und Leberzirrhose

Bei heterozygoten Trägern ist Rauchen ein massiv erhöhender Risikofaktor

Therapie durch PRoteingabe aus aufgereinigtem Plasma (Teuer)

Gentechnisch hergestelltes Alpha1 Antitrypsin -> funktioniert leider noch nicht so gut das die Glykosylierung nicht einfach nachzustellen ist und das Protein vom Körper schnell als fremd eingestuft wird

Question 23

Caeruloplasmin
anderer Name?
Was ?
Funktion?

Morbus Wilson ?

Answer 23

Caeruloplasmin = Ferrooxidase 1 und ist ein Alpha 2 Globulin

=> transportiert Cu von der Leber zum Gewebe und oxidiert FE2+ -> Fe3+

Question 24

Was macht Alpha 1 Antitrypsin ?

Wann spielt es eine Rolle ?

Answer 24

Alpha 1 A. Ist ein Akutphase-Protein, was die Immunreaktion auf das Entzündunngsgewebe begrenzen soll.

Im Entzündungsgewebe gibt es reaktive Sauerstoffspezies die die Alpha1-A deaktivieren

In nicht entzündetem Gewebe inhibiert es aber die Elastasen - also nicht spezifische Proteasen die alles abbauen würden

Question 25

Alpha1-Antitrypsin Mangel ?

Bedeutung

Behandlung

Answer 25

War früher vmtl ein seletionsvorteil, da die Proteasen vermehrt gearbeitet haben - ab einem Alter von ca 40 Jahren ist Mama daran gestorben, da das eigene Gewebe zu sehr angegriffen wurde

Ein Mangel kann ganz einfach mit einer vermehrten Gabe von Alpha1-A behandelt werden

Question 26

Welches Akute Phase protein ist der wichtigste Klinische Marjer für eine Eine Entzündung oder Infektion ?

Was macht das Protein?

Answer 26

CRP = C-reaktives Protein

Hat bei einer Immunantwort die stärkste Reaktion ( ein bis zu 1000facher anstieg)

Opponiert Bakterien

Aktiviert das Komplementsystem

Question 27

Was macht Haptoglobin ?

Was für ein Plasmaproteine ist es ?

Answer 27

auch akute Phase

Bindet bei Ery-Abbau das Häm damit es nicht in der Niere Filtriert wird und dort Nierentoxisch wirkt

Als Komplex von Hapoglobin und Häm gelangt es dann in Leber und Milz - wo es abgebaut wird

Question 28

Plasmaprotein Caereuloplasmin
Welche Proteinart ?

Aufgaben ?

Answer 28

Akutphase

Größter Cu2+ Speicher im Körper

Speichert pro molekül 8 Cu2+

Dient der Oxidation von Fe2+ zu Fe3+

Fe2+ ist dabei an Ferritin gebunden -> Fe3+ dann an Ferroportin

Umgekehrter Vorgagng auch möglich

Question 29

Transferrin

Welche Art des Proteins?

Aufgaben ?

Answer 29

ANTI- Akutphaseprotein

Transportiert Fe3+

Kann pro Molekül 2 Fe3+ binden, der Körper hält die Sättigung aber immer unter 50%!

Wenn Transferrin schon 2 gebunden hat könnte wenn der bedarf besteht kein weiteres Eisen entgiftet werden !

Die Entgiftung bedeutet dass eine Komplexierung des Eisens durch andere Gewebestrukturen verhindert wird