Biochemie Plasmaproteine Flashcards
Was sind Plasmaproteine ?
Wo kommen sie vor ?
Konzentration
Albumine Alpha1 Alpha2 Globuline Beta Globuline Gammaglobuline (Immunglobuline)
Kommen mit 70g/l im Blutplasma Vor
Aber: Albumine mit10g/l auch im Extavasalraum
Pathologisch Muster der Serums Elektrophorese
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
Wo werden Plasmaproteine synthetisiert ?
Ausnahmen?
Um was für eine Proteinklasse handelt es sich?
In der Leber
Außer:
- Gamma-Globuline : Plasmazellen
- vWF (Endothelzellen und MEgakaryozyten)
- Transkobalamine (Endothelzellen, Granulozyten)
Abgesehen von Albumin sind alle Glycoproteine !
Merkregeln zur Glykosilierung von Glykoproteinen
N-GLyko
O-Glyko
N-Glykosilierung im Ndoplasmatischen Retikulum an AsN-Reste
O-Glykosilierung im GOlgi; an SOrin oder ThreOnin
Wann findet die N-Glykosilierung Statt?
Was ist der erste Schritt ?
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
Beladung des Dolichols im Detail ?
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
Was ist der 2. Schritt der N-Glykosilierung ?
Entscheidende Teilschritte?
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)
Was passiert nach dem 2. Schritt der N-Glykosilierung ?
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
Bedeutung von Sialinsäure an Plasmaproteinen
Was ist ein anderer Name ?
Wie werden alte Plasmaproteine erkannt und aussortiert ?
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
Aufgaben der Plasmaproteine
- Plasmavolumen aufrechterhalten -> Die Wasseranziehende Kraft der Plasmaproteine (Kolloidosmotischer Druck) verhindert dass das ganze Plasmawasser in den interstitiellen Raum gepresst wird
- Transport wasserunlöslicher Substanzen
- > z.B. Albumin, Lipoproteine, Transferrin - Blutgerinnung und Fibrinolye (anderes Kapitel)
- Abwehr von Infektionen (anderes Kapitel)
- > Immunglobuline und Komplementsystem
Funktion von Albumin
Transport von : FS, Bilirubin, Tryptophan, Cu, Mg, Ca, Vitaminen, Hormonen und Pharmaka
Aufrechterhaltung des Kolloidosmotischen Drucks
Puffer für das Plasma
AS-Reserve des Körpers
Eigenschaften des Albumins
Halbwertszeit?
Abbau ?
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
Beispiele für Alpha 1 Globuline mit Funktion
Alpha 1 Antitrypsin -> Akutphase, Proteasen(=Proteinase)-inhibitor (Antielastase)
Prothrombin -> Siehe Blutgerinnung
Alpha 1 Lipoprotein (HDL) -> Lipidtransport im Blut
Beispiele für Alpha 2 Globuline mit Funktion
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
Beispiele + Funktion ß-Globuline
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+
Gamma-Globuline
Die ganzen Immunglobuline IgA IgG IgM etc (Antikörper)
Lysozym (=Muraminidase) spaltet Mucopeptid der Zellwände
Wie kommt es zur vermehrten Ausschüttung von Akute-Phase-Proteinen ?
Wie wird das Signal weitergeleitet ?
Durch welche Zellen?
Ziel ?
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
Gruppen von Akutphase-Proteinen
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
Postoperativer Anstieg der Akutphaseproteine im Blut -> Heftigster Anstieg?
wo kommen die neuen Akutphase-Proteine dann auf einmal her ?
CRP kann bis zu 1000fach erhöht vorliegen
Anstieg durch neusynthese in Hepatozyten
Alpha 1-Antitrypsin -> Was ist das ?
- > Was macht das ?
- > Wie oft gibts das ?
- > Was ist ein Serpin ?
Wirkmechanismus ?
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
Warum hemmt Antitrypsin keine Elastasen direkt in der Entzündung ?
Reaktive Sauerstoffspezies aus dem Entzündungsgebiet Oxidieren Methionin im aktiven Zentrum der Antitrypsine -> Elastasen werden nur ausserhalb der Entzündung gehemmt
Alpha1-Antitrypsinmangel
Warum ?
Folgen?
Therapie ?
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
Caeruloplasmin
anderer Name?
Was ?
Funktion?
Morbus Wilson ?
Caeruloplasmin = Ferrooxidase 1 und ist ein Alpha 2 Globulin
=> transportiert Cu von der Leber zum Gewebe und oxidiert FE2+ -> Fe3+
Was macht Alpha 1 Antitrypsin ?
Wann spielt es eine Rolle ?
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
Alpha1-Antitrypsin Mangel ?
Bedeutung
Behandlung
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
Welches Akute Phase protein ist der wichtigste Klinische Marjer für eine Eine Entzündung oder Infektion ?
Was macht das Protein?
CRP = C-reaktives Protein
Hat bei einer Immunantwort die stärkste Reaktion ( ein bis zu 1000facher anstieg)
Opponiert Bakterien
Aktiviert das Komplementsystem
Was macht Haptoglobin ?
Was für ein Plasmaproteine ist es ?
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
Plasmaprotein Caereuloplasmin
Welche Proteinart ?
Aufgaben ?
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
Transferrin
Welche Art des Proteins?
Aufgaben ?
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
