biology of the cell 4

Question 1

מה היא הולכת אותות?

Answer 1

הולכת אותות היא כל תהליך שבו התא ממיר סוג אחד של אות או דחף לסוג אחר של אות – למשל קישור של אינסולין מחוץ לתא מוביל לפירוק גלוקוז בתוך התא. תהליכים אלו מאופיינים בסדרה רציפה של תגובות תוך תאיות שבסופן, כאמור, שינויים בתפקוד התא. התהליכים הללו יכולים להיות מהירים מאוד או איטיים מאוד – החל ממילישניות ועד מספר ימים. כמו כן, הם יכולים להיות זמניים או קבועים.

Question 2

quorum sensing

Answer 2

הרבה לפני שיצורים רב-תאיים שוטטו על פני כדור הארץ, אורגניזמים חד-תאיים פיתחו מנגנונים לתגובה לשינויים פיזיים וכימיים בסביבתם. העדויות מגיעות ממחקרים של אורגניזמים חד-תאיים של ימינו כמו חיידקים ושמרים. למרות שתאים אלה מנהלים בעיקר חיים עצמאיים, הם יכולים לתקשר ולהשפיע זה על התנהגותו של זה.

Question 3

מה

quorom sensing

מאפשר?

Answer 3

הוא מאפשר לחיידקים לתאם את ההתנהגות שלהם כמו למשל תנועתיות, ייצור אנטיביוטיקה, יצירת נבגים וקוניוגציה מינית. באופן דומה, תאי שמרים מתקשרים זה עם זה לקראת ההזדווגות.

Question 4

איך נקראים השמרים המניצים?

וכיצד הם מזדווגים?

Answer 4

השמרים המניצים

Saccharomyces cerevisiae

מספקים דוגמה שנחקרה היטב: כאשר אינדיבידואל הפלואידי מוכל להזדווג, הוא מפריש

peptide mating factor

שמאותת לתאים מהזוויג השני להפסיק לעבור פרוליפרציה ולהתכונן להזדווגות. ההתמזגות של שני הפלואידים משני זוויגים שונים יוצרת זיגוטה דיפלואידית

Question 5

תקשורת בין תאית התפתחתה במהלך הזמן

נכון/לא נכון

Answer 5

נכון

Question 6

כיצד מתווכת התקשורת הבין תאית בין אורגנזימים שונים?

Answer 6

התקשורת הבין תאית באורגניזמים רב תאיים מתווכת בעיקר על ידי מולקולות סיגנאל חוץ תאיות. חלק מהמולקולות הללו פועלות למרחקים ארוכים, ומאותתות לתאים רחוקים בעוד שחלקן פועלות למרחקים קצרים ומאותתות רק לשכנים קרובים.

Question 7

במי תלוי קבלת האותות ביצורים רב תאיים?

Answer 7

בחלבוני הרצפטור

Question 8

כיצד נקראים היעדים בסוף מסלולי האיתות?

Answer 8

היעדים הללו נקראים אפקטורים

Question 9

אילו מספר שלבים יש בהעברת האותות?

Answer 9

1. הגעת מולקולת סיגנאל שהיא שליח ראשוני אל הרצפטור וקישורה.
2. אקטוב הרצפטור והעברת הסיגנאל אל תוך התא.
3. הפעלה של קסקאדה תוך תאית אחת או יותר הכוללת סדרה של חלבוני סיגנאל, עם או בלי שליחים שניוניים
4. שינוי פעילות של חלבון אפקטור:
5. תגובה מהירה – זרחון או דה זרחון/ביטול פעולה של אנזים או הפעלה של אנזים.
6. תגובה איטית/גרעינית כמו נדידת פקטורי שעתוק לגרעין.

Question 10

כמה גנים מהגנום האנושי מכילים רצפטורים?

Answer 10

1500 גנים המקודדים לרצפטורים, ולא די בכך, מספר הרצפטורים מוגדל עוד יותר על ידי שחבור חליפי של

RNA

ושינויים לאחר התרגום

Question 11

למה תאים זקוקים לסיגנאלים?

Answer 11

שרידות.

גדילה וחלוקה

התמיינות וייעוד תאי.

אפופטוזיס.

תנועה תאית.

עיכוב התנהגויות תאיות מסויימות.

Question 12

באילו ארבעה דרכים תאין יכולים לתקשר זה עם זה?

Answer 12

1. איתות תלוי מגע
2. איתות פאראקריני
3. איתות סינאפטי
4. איתות אנדוקריני

Question 13

מה הוא איתות תלוי מגע?

מה הוא שמו השני?

מתי הוא חשוב?

Answer 13

על התאים להיות במגע ישיר אחד עם השני . מכונה גם איתות ג’וקסטאקריני. איתות תלוי מגע זה חשוב במיוחד במהלך ההתפתחות ובתגובות חיסוניות. איתות תלוי מגע במהלך ההתפתחות יכול לפעמים לפעול על פני מרחקים גדולים יחסית אם התאים המתקשרים משתרעים על פני מערכים ארוכים ודקים כדי ליצור קשר זה עם זה.

Question 14

מה הוא איתות פאראקריני?

על מה הוא פועל?

איזה עוש סוג של איתות נכלל באיתות פאראקריני?

מה תאים סרטניים עושים?

Answer 14

תלוי במתווכים מקומיים שמשתחררים לחלל החוץ תאי ופועלים על תאים סמוכים. ברוב המקרים תאים שמסגנלים מפרישים מולקולות סיגנאל לנוזל החוץ תאי. לעתים קרובות, המולקולות המופרשות הן בבחינת מתווכים מקומיים, הפועלים רק על תאים בסביבה המקומית – איתות פראקריני. בדרך כלל באיתות פראקריני התא המסגנל ותא המטרה משתייכים לשני סוגים שונים של תאים, אך תאים עשויים לייצר סיגנאלים שהם עצמם מגיבים להם. כלומר, שימו לב שאיתות יכול להיות לתאים שכנים או איתות ל”עצמי” – אוטוקריני. תאים סרטניים למשל מפיקים לעתים קרובות אותות חוץ תאיים המעוררים את ההישרדות וההתרבות שלהם.

Question 15

מה הוא תהליך איתות סינאפטי?

איך התהליך הזה הותאם לאורגנזימים גדולים וכיצד הוא עובד?

Answer 15

מבוצע על ידי נוירונים המעבירים אותות באופן חשמלי לאורך האקסונים שלהם ומשחררים נוירוטרנסמיטרים בסינפסות, הנמצאות לרוב הרחק מגוף תא העצב. אורגניזמים רב-תאיים גדולים כמונו זקוקים למנגנוני איתות ארוכי טווח כדי לתאם את התנהגות התאים באזורים רחוקים ונידחים בגוף. לפיכך, הם פיתחו סוגי תאים המתמחים בתקשורת בין-תאית למרחקים גדולים. המתוחכמים שבהם הם תאי עצב אשר בדרך כלל מכילים כאמור אקסונים המאפשרים להם ליצור קשר עם תאי מטרה הרחק מגוף התא. התהליכים מסתיימים באתרים המיוחדים להעברת האות ומכונים סינפסות כימיות. כאשר נוירון מופעל על ידי גירויים מתאי עצב אחרים, הוא שולח דחפים חשמליים במהירות לאורך האקסון שלו. כאשר הדחף מגיע לסינפסה בסוף האקסון הוא מפעיל הפרשת אות כימי הפועל כנוירוטרנסמיטר. המבנה המאורגן בחוזקה של הסינפסה מבטיח כי העברת הנוירוטרנסמיטרים מתבצעת באופן ספציפי לקולטנים בתא היעד

Question 16

מה הוא איתות אנדוקריני?

Answer 16

תלוי בתאים אנדוקריניים המפרישים הורמונים לזרם הדם. גם זו אסטרטגיה לשליחת חומרים למרחקים ארוכים – תאים אנדוקריניים משחררים את מולקולות הסיגנאל שלהם, ההורמונים, שכאמור עוברים בזרם הדם, מה שמאפשר להם להגיע לתאי היעד שלהם שיכולים להימצא במקומות שונים בגוף.

Question 17

איך תאים בבעלי חיים מתקשרים?

Answer 17

תאים בבעלי חיים רב-תאיים מתקשרים באמצעות מאות סוגים של מולקולות סיגנאל תאיות. אלו כוללות חלבונים, פפטידים קטנים, חומצות אמינו, נוקלאוטידים, סטרואידים, רטינואידים, נגזרות של חומצות שומן ואפילו גזים מומסים כמו תחמוצת החנקן ופחמן חד חמצני.

Question 18

איך מולקולות סיגנאל יוצאות החוצה מהתא?

Answer 18

• מרבית מולקולות הסיגנאל הללו משוחררות לחלל החוץ תאי על ידי אקסוציטוזה
• חלקן נפלטות על ידי דיפוזיה דרך הממברנה הפלסמטית
• אחרות מוצגות על פני השטח החיצוניים של התא, נשארות קשורות אליו, ומספקות איתות לתאים אחרים רק כאשר התאים יוצרים קשר.

Question 19

האם בדרך כלל ה-

kd

של הרצפטור למולקולת הסיגנאל הוא קטן או גבוה?

Answer 19

קטן

Question 20

איזה חלבונים הם בדרך כלל רצפטורים?

מה קורה כאשר הם קושרים מולקולה חוץ תאית?

Answer 20

רצפטורים הם חלבונים טראנסממברנאלים המצויים על פני תא המטרה. כאשר חלבונים אלה קושרים מולקולת סיגנאל חוץ תאית (ליגנד) הם מאוקטבים ומייצרים אותות תוך תאיים שונים המשנים את התנהגות התא. במקרים אחרים, חלבוני הרצפטורים נמצאים בתוך תא המטרה עצמו, ומולקולת הסיגנאל צריכה להיכנס לתא כדי לקשור את הרצפטור, מה שכמובן דורש שמולקולת הסיגנאל תהיה קטנה מספיק והידרופובית כדי לעבור דיפוזיה דרך הממברנה של תא המטרה.

Question 22

כמה מולקולות סיגנאליות יש מסביב לתא?

כיצד תא מגיב אליהן?

Answer 22

תא טיפוסי באורגניזם רב-תאי חשוף למאות מולקולות אות שונות בסביבתו.

התא מגיב ל”סופת השלגים” של הסיגנאלים באופן סלקטיבי, והרבה פעמים מבטא רק את אותם רצפטורים ואת מערכות האיתות התוך-תאית המגיבות לאותות הנדרשים לוויסות התא

Question 23

מה יקרה אם תא לא יקבל אותות של שרידות ?

Answer 23

יעשה אפופטוזיס

Question 24

מה נוירוטרנסמיטור אצטיל כולין עושה?

Answer 24

עיתים קרובות למולקולות סיגנאל מסויימות יש מספר השפעות שונות על סוגי תאים שונים, למשל הנוירוטרנסמיטר אצטילכולין :

מוריד את קצב ירי פוטנציאלי הפעולה בתאי הקוצב של הלב. נקשר ל –

GPCR.

מזרז את ההפרשה של רוק בתאי בלוטות רוק. גם כן נקשר ל – GPCR

גורם לכיווץ בתאי שריר מחוספס. נקשר לרצפטור שונה

Question 25

אילו רצפטורים ישנם?

Answer 25

יש רצפטורים שהם תעלות תלויות ליגנד כמו הרצפטור הניקוטיני של אצטיל כולין המצוי בצומת עצב שריר. ישנם רצפטורים שמצומדים לפעילות אנזימטית שיכולה לזרחן. ישנם רצפטורים המצומדים לחלבוני GPCR ומפעילים תהליכים דרכם. רצפטורי אדהזיה הגורמים לתא להתחבר לסביבתו ומאפשרים לתא להרגיש האם הוא קשור למדיום בסביבתו או לא. רצפטורים סטרואידים המצויים בציטוזול וממתינים שההורמון הסטרואידי יחצה בעצמו את הממברנה, יקשור אותם ויחד יכנסו לגרעין ויבטאו גנים מתאימים.

Question 26

מה הם השליחים השניוניים ? תפקידם ודוגמאות

Answer 26

השליחים השניוניים נוצרים בכמויות גדולות בתגובה להפעלת הרצפטור ופועלים כמגבירי האות – הם מתפזרים ממקור היווצרותם ומפיצים את האות לחלקים אחרים של התא. חלקם, כגון :cAMP , cGMP, Ca2 + הם מסיסים במים ומפוזרים בציטוזול, בעוד אחרים, כגון diacylglycerol הם מסיסים בשומן, והם מפוזרים במישור הממברנה הפלסמטית. בשני המקרים, הם מעבירים את האות על ידי קישור ושינוי התנהגותם של חלבוני סיגנאל או אפקטור. שליח שניוני נוסף שיש להכיר – ip3

Question 27

מה קורה כאשר רודופסין נקשרת לרצפטור?

Answer 27

Question 28

אילו שליחים שניוניים יש לחלבונים מצומדי G?

Answer 28

cAMP

Question 29

מדוע משווים את חלבונים במעבר האותות למתגים מולקולאריים?

Answer 29

כאשר הם מקבלים אות, הם עוברים ממצב לא פעיל למצב פעיל, עד לתהליך אחר ש"מנתק" אותם ומחזיר אותם למצב לא פעיל

Question 31

מה היא המחלקה הגדולה ביותר של המתגים המולקולריים? במה הם תלויים?

Answer 31

הפעלה והשתקה עי זרחון בכמות הקינאזות והפוספאטזות

Question 33

כמה אחוז מהחלבונים האנושיים מכילים פוספאט?

Answer 33

30-50 אחוז

Question 34

כמה קינאזות וכמה פוספאטזות מקודד הגנום האנושי?

Answer 34

כ-520 קינאזות ו-320 פוספאטזות

Question 35

לאיזה אזור בחלסון הקינאזות מחברות את הפוספאט שלהן? ואילו שני סוגים של פרוטאין קינאזות ישנן?

Answer 35

הקינאזות מחברות את הפוספט לקבוצות הידרוקסיל של חומצות אמינו ספציפיות על חלבון המטרה. ישנם שני סוגים של פרוטאין קינאזות, רובם סרין/תראונין קינאזות (המזרחנים על סרין ותריאונין) ואחרים הם טירוזין קינאזות (המזרחנים על טירוזין). שני הסוגים הם קרובי משפחה במשפחה גדולה ונבדלים זה מזה בעיקר באתרי הקישור לסובסטראט החלבוני שלהם.

Question 36

איך חלבונים שהם קינאזות לרוב מבוקרים?

Answer 36

עי זרחון

Question 37

מה היא מחלקת gtp-binding protein?

Answer 37

המחלקה החשובה הנוספת של מתגים מולקולריים היא מחלקה של GTP-binding proteins . חלבונים אלו עוברים בין מצב פעיל בו קשורה מולקולת GTP למצב לא פעיל בו קשורה מולקולת GDP בדרך כלל יש להם פעילות GTPase אינטרינזית והם מכבים את עצמם באמצעות הידרוליזה של ה- GTP הקשור אליהם ל- GDP.

Question 38

לאילו 2 קבוצות מתחלקים חלבוני g?

Answer 38

שתי קבוצות של חלבונים קושרי GTP: חלבונים קושרי GTP טרימרים מכונים גם חלבוני G וחלבונים קושרי GTP מונומרים קטנים מכונים גם Small monomeric GTPases. הקבוצה הראשונה מסייעת בהעברת אותות מרצפטורים המצומדים לחלבון G והשניה מסייעת בהעברת אותות מסוגים רבים של רצפטורים על פני התא.

Question 39

אילו חלבונים רגולוטוריים שולטים בחלבונים gtp?

Answer 39

חלבונים רגולטוריים ספציפיים שולטים בשתי הקבוצות הללו – חלבוני GAP מביאים את החלבונים למצב "כבוי" על ידי הגברת קצב ההידרוליזה של ה- GTP הקשור. לעומת זאת, חלבוני GEF מאקטבים את החלבונים הקושרים GTP על ידי קידום תהליך השחרור של GDP הקשור, שמפנה את מקומו וכך נקשר GTP חדש. במקרה של חלבוני G טרימריים, הרצפטור המופעל משמש כ- GEF .

Question 40

אילו עוד מתגים מולקולאריים יכולים להיות מלבד זרחון ו- gtp binding protein?

Answer 40

קשירת חלבון אחר, קשירת שליח שניוני כמו סידן או cAMP מודיפיקציה קוולנטית שהיא לא זרחון כמו יוביקוויטינציה

Question 41

מה יש ברוב מסולול האותות ומדוע זה חשוב?

Answer 41

הרבה פעמים אנחנו מציגים את תהליך העברת האותות כסדרה של צעדים מאקטבים, אולם ברוב מסלולי האיתות ישנם שלבים מעכבים שהם לא פחות חשובים. כך למשל רצף של שני צעדים מעכבים יכול להשפיע באותה המידה כמו שלב מאקטב אחד במערכת הפשוטה המוצגת ב- איי אפשר לראות רגולטור שעתוק שמוחזק במצב לא פעיל באמצעות קישור לחלבון אינהיביטורי. בתגובה לאות כלשהי במעלה הזרם מופועל קינאז שמזרחן את המעכב, גורם לניתוקו מרגולטור השעתוק וכך מתאפשר ביטוי גנים. בבי אנחנו רואים איך אפשר לתאר את המסלול הזה כרצף של ארבעה שלבים ששניים מהם הם אינהיביטורים.

Question 42

אילו רעשי רקע יש לתאים במהלך הולכת האותות?

Answer 42

בגלל שמולוקולות סיגנאל תוך תאיות נמצאות כולם ביחד בתא

Question 43

כיצד האות נשאר חזק, מדוייק וספציפי בכל זאת בתנאים הרעשניים שבו הוא נמצא? דוגמה לכל מנגנון

Answer 43

ספציפיות גבוהה – קו ההגנה הראשון נובע מהזיקה הגבוהה והספציפיות של האינטראקציות בין מולקולות הסיגנאל לבין הפרטנרים שלהן לעומת הזיקה הנמוכה יחסית בין פרטנרים לא מתאימים. קשירת מולקולת סיגנאל למטרה הנכונה נקבעת על ידי אינטראקציות מדויקות ומורכבות בין משטחים משלימים על שתי המולקולות. כך למשל קינאזות מזהות רצף חומצות אמינו ספציפי סביב אתר הזרחון שלהן ולעיתים קרובות מכילים אתרי עגינה נוספים המקדמים אינטראקציה ספציפית בעלת זיקה גבוהה עם חלבון המטרה. מנגנונים אלה ואחרים עוזרים לספק אינטראקציה חזקה ומתמשכת בין בני הזוג הנכונים, ומפחיתים את הסבירות לאינטראקציות לא נכונות עם חלבונים אחרים. תגובה תלויית ריכוז – דרך חשובה נוספת בה תאים נמנעים מתגובות לאותות רקע לא רצויים תלויה ביכולתם של חלבוני יעד רבים במורד הזרם להתעלם פשוט מאותות כאלה. חלבונים אלה מגיבים רק כאשר האות במעלה הזרם מגיע לרמת ריכוז או פעילות גבוהה. נניח למשל מסלול בו קינאז מפעיל חלבון מטרה מסויים. אם התגובה מופעלת רק כאשר יותר ממחצית מחלבוני המטרה מזורחנים, הרי שאם מדיי פעם מספר מועט של החלבונים הללו יזורחנו על ידי קינאז תועה לא ייגרם נזק משמעותי. מעבר לכך, פוספטאזות רבות פועלות באופן קונסטיטוטיבי, ובכך מפחיתות את ההשפעה של זרחונים לא נכונים. בדרכים אלו ואחרות מערכות הסיגנאל התאיות מסננות רעשים ומייצרות תגובה מועטה או חוסר תגובה בכלל ברמות נמוכות של גירוי.

Question 44

כיצד מתגברים על תקלות באיתות?

Answer 44

רוב מערכות האיתות בנויות ליצירת תגובות חזקות ומדויקות להפליא גם כאשר האותות במעלה הזרם משתנים או אפילו כאשר רכיבים מסוימים במערכת מושבתים. במקרים רבים, החוזק הזה של מערכות האיתות התאיות תלוי בנוכחות מנגנוני גיבוי: לדוגמה, סיגנאל עשוי להפעיל שני מסלולים מקבילים להפעלת חלבון יעד משותף אחד במורד הזרם, המאפשר לתגובה להתרחש גם אם נתיב אחד מושבת או לא פועל היטב.

Question 45

אילו דוגמאות יש לכך שמולקולות סיגנאל תוך תאיות לאזורים ספציפיים על מהת שיוכלו להגיב בצורה נכונה?

Answer 45

-scaffold proteins חלבוני פיגום - הרכבה של קומפלקס איתות על רצפטור מאוקטב - הרכבה של קומפלקס איתות על אתרי עגינה פוספואינוזיטידיים דומיינים של אינטראקציה לרכז את החלבונים יחד

Question 46

כיצד חלבוני פיגום עוזרים למולקולות הסיגנאל להגיב ללא תקלות?

Answer 46

מביאים מספר חלבוני סיגנל לקומפלקסים מוגדרים, לרוב עוד לפני שהסיגנל התקבל בתא. מאחר וחלבוני פיגומים אלו מחזיקים חלבונים בקרבה רבה, אותם חלבונים יכולים לקיים אינטרקציה בריכוזים מקומיים גבוהים ולהיות מופעלים במהירות, יעילות וסלקטיביות בתגובה לסיגנל החוץ תאי המתאים ובכך להימנע מאינטרקציות בלתי רצויות עם מסלולי סיגנאל אחרים

Question 47

כיצד הרכב של קומפלקס מאוקטב עוזר למולקולות הסיגנאל להגיב ללא טעויות?

Answer 47

במקרים אחרים, מתחמי איתות כאלה נוצרים באופן חולף רק בתגובה לאות חוץ תאי ומתפרקים במהירות כאשר האות נעלם. כלומר הם מתכנסים סביב הרצפטור לאחר שמולקולה חוץ תאית הפעילה אותו. ברבים מהמקרים הללו, הזנב הציטופלזמטי של רצפטור מופעל מזורחן במהלך תהליך ההפעלה וחומצות האמינו המזורחנות מהוות אתר עגינה לגיוס של חלבוני סיגנאל תוך תאיים. כך למעשה ישנה הרכבה של קומפלקס סיגנליזציה רק כאשר הרצפטור מאוקטב והוא מתפרק לאחר מכן עם היעלמות מולקולת הסיגנל.

Question 48

איך הרכבה של קומפלקס איתות על אתרי עגינה פוספואינוזיטידיים עוזר למולקולות הסיגנאל ?

Answer 48

במקרים אחרים אקטיבציה של רצפטור מובילה לעלייה בזרחון של פוספוליפידים (פוספואינוזיטידים) ספציפיים המהווים אתרי עגינה לחלבוני סיגנל ספציפיים שיודעים לזהות אותם וכך נוצר קומפלקס סיגנליזציה על פוספואינוזיטידים המשמשים אתר עגינה.

Question 49

מה הם דומייני אינטראקציה?

Answer 49

, קרבה מושרית בה סיגנאל מפעיל הרכבה של קומפלקס איתות משמשת להעברת אותות מחלבון אחד לאחר במסלול. הרכבת מתחמי איתות כאלה תלויה בדומייני אינטראקציה מוטיב המוכר בחלבון האינטראקציה יכול להיות פפטיד קצר, שינוי קוולנטי (חומצה אמינית מזורחנת למשל) או דומיין חלבוני אחר

Question 51

למה זה יעיל דומייני אינטראקציה?

Answer 51

כאשר דומיין אינטראקציה מוסף לחלבון הוא יכול לחבר את החלבון הזה למסלולי איתות נוספים.

Question 52

אילו חלבוני סיגנאל ישנם?

Answer 52

SH2) Src homology 2) – נקשר לטירוזין מזורחן ברצפי חלבונים ספציפיים על רצפטורים מופעלים/חלבוני סיגנל תוך תאיים. PTB) phosphotyrosine-binding) – נקשר לטירוזין מזורחן ברצפי חלבונים ספציפיים על רצפטורים מופעלים/חלבוני סיגנל תוך תאיים. SH3) Src homology 3) – נקשר לרצפי חומצות אמינו קצרים עשירים בפרולין. PH) pleckstrin homology) – נקשר לקבוצות טעונות על גבי פוספואינוזיטידים ספציפיים המיוצרים בממברנה הפלסמטית בתגובה לאותות חוץ תאיים. הם מאפשרים לחלבון שהם חלק ממנו לעגון על הממברנה ולקיים אינטראקציה עם חלבוני סיגנאל אחרים שגויסו באופן דומה.

Question 53

לתאר את interaction domain של הרצפטור לאינסולין?

Answer 53

הרצפטור לאינסולין הוא רצפטור מצומד אנזים מסוג טירוזין קינאז. הרצפטור המופעל מזרחן את עצמו על טירוזינים ואחת מהפוספוטירוזינים מגייסת חלבון עגינה המכונה IRS1 דרך דומיין PTB של IRS1. ל-IRS1 יש גם דומיין PH, והוא נקשר לפוספואינוזיטידים ספציפיים על גבי הממברנה מצידה הפנימי. לאחר מכן, הרצפטור המאוקטב מזרחן את IRS1 על שיירי הטירוזין שלה, ואחת מהפוספוטירוזינים קושרת את Grb2. Grb2 משתמש באחד מדומייני ה- SH3 שלו כדי להיקשר לאזור עשיר בפרולין של החלבון SOs שמעביר את האות במורד הזרם בזכות תפקודו כ- GEF. SOs נקשר גם לפוספואינוזיטידים דרך דומיין ה- PH שלו. Grb2 משתמש בדומיין ה- SH3 האחר שלו בכדי לקשור רצף עשיר בפרולין בחלבון פיגום. חלבון הפיגום קושר אליו חלבוני סיגנאל נוספים והטירוזינים המוזרחנים האחרים ב- IRS1 מגייסים חלבוני סיגנאל נוספים בעלי דומייני SH2

Question 54

איפה ניתן למצוא ריכוז של חלבוני סיגנאל שמרוכזים יחדיו?

Answer 54

בסליה ראשונית

Question 55

מה תפקידה של מערכת האיתות התוך תאית?

Answer 55

תפקידה של מערכת איתות תוך-תאית היא לאתר ולמדוד גירוי ספציפי במקום אחד של התא ואז לייצר תגובה מתוזמנת ומדודה כנדרש במקום אחר. המערכת מבצעת משימה זו על ידי שליחת מידע בצורת "אותות" מולקולריים מה"חיישן" אל היעד, לעיתים קרובות באמצעות סדרת מתווכים שאינם פשוט מעבירים את האות אלא מעבדים אותו בדרכים שונות.

Question 56

איך הקשר בית אותו לתגובה משתנה בין תאים שונים?

Answer 56

Question 57

איך תזמון תגובה יכול להשתנות מאות מסוג אחד לאות בסוג אחר?

Answer 57

משתנה באופן דרמטי במערכות איתות שונות בהתאם למהירות הנדרשת לתגובה. במקרים מסויימים כדוגמת איתות סינפטי התגובה יכולה להתרחש תוך אלפיות השניה. מקרים אחרים, כמו בבקרת גורל התאים על ידי מורפוגנים במהלך ההתפתחות, תגובה מלאה יכולה לקחת שעות או ימים.

Question 58

איך הרגישות יכולה להשתנות מאות של תגובה אחת לאות של תגובה אחרת?

Answer 58

רגישות – הרגישות לאותות חוץ תאיים יכולה להשתנות מאוד. הורמונים נוטים לפעול בריכוזים נמוכים מאוד על תאי היעד הרחוקים שלהם, אשר רגישים מאוד לריכוזי סיגנאל נמוכים. לעומת זאת, נוירוטרנסמיטורים פועלים בריכוזים גבוהים בהרבה בסינפסה ומפחיתים את הצורך ברגישות גבוהה ברצפטורים הפוסט-סינפטיים. לעתים קרובות נשלטת הרגישות על ידי שינויים במספר הרצפטורים או הזיקה שלהם בתא המטרה. מנגנון חשוב במיוחד להגברת הרגישות של מערכת איתות הוא הגברת האותות, לפיו מספר קטן של רצפטורים על פני שטח התא מעורר תגובה תוך-תאית גדולה בין אם על ידי הפקת כמויות גדולות של שליח שניוני או על ידי הפעלת עותקים רבים של חלבון סיגנאל במורד הזרם.

Question 59

איך טווח דינאמי של מערכת אותות יכול להשתנות במסלולי תגובה שונים?

Answer 59

קשור לרגישות שלו. מערכות מסויימות כמו אלו המעורבות בהחלטות התפתחויות פשוטות מגיבות לאורך לטווח צר של ריכוזים חוץ תאיים. מערכות אחרות כמו אלה השולטות בראייה או בתגובה המטבולית להורמונים מסויימים מגיבות בטווח רחב יותר. נראה כי טווח דינאמי רחב מושג לעיתים קרובות על ידי מנגנוני הסתגלות המתאימים את תגובת המערכת בהתאם לכמות הסיגנאל.

Question 60

כיצד משך התגובה יכול להשתנות בין מסלולים שונים?

Answer 60

יכול להשתנות מאוד. תגובה חולפת של פחות משניה מתאימה בתגובות סינפטיות למשל, אך תגובה ממושכת ואף קבועה נדרשת בהחלטות לגבי גורל התא במהלך ההתפתחות. ניתן להשתמש במספר מנגנונים כולל משוב חיובי כדי לשנות את משך התגובה והרוורסיביליות שלה.

Question 61

איך עיבוד סיגנאל יכול להשתנות בין אותו לתגובה במסלולים שונים?

Answer 61

תגובה דיכוטומית (יש-אין) או תגובה תנודתית. עיבוד אותות יכול להמיר אות פשוט לתגובה מורכבת. במערכות רבות, למשל, עלייה הדרגתית של הסיגנאל החוץ תאי מומרת לתגובה פתאומית, מתגית. במקרים אחרים, אינפוט של סיגנאל פשוט מומר לתגובה תנודתית, המיוצרת על ידי סדרה חוזרת של אותות תוך-תאיים חולפים.

Question 62

כיצד אינטגרציה בין מולקולות שונות משתנה בין מסלולי סיגנאל שונים?

Answer 62

אינטגרציה מאפשרת לשלוט בתגובה על ידי אינפוטים מרובים. כפי שהזכרנו קודם, שילובים ספציפיים של סיגנאלים חוץ תאיים נדרשים בדרך כלל כדי לעורר התנהגויות תאים מורכבות כמו הישרדות תאים ופרוליפרציה שלהם. על כן, התא צריך לשלב מידע המגיע מאותות מרובים, אשר תלוי לעתים ב"גלאים" חלבוניים המופעלים רק אם הם מקבלים מספר אותות המתכנסים אליהם.

Question 63

איך תיאום בין תגובות שונה בין מסלולים איתות שונים?

Answer 63

ניתן להשיג תיאום של תגובות מרובות בתא אחד על ידי סיגנאל חוץ תאי אחד. למשל יש כמה מולקולות סיגנאל המעוררות תא הן לגדול והן להתחלק. תיאום זה תלוי בדרך כלל במנגנונים להפצת הסיגנאל למספר גורמים על ידי יצירת "ענפים" במסלול האיתות. במקרים מסוימים, הסתעפות מסלולי איתות יכולה לאפשר לאות אחד לשנות את חוזק התגובה לאותות אחרים.

Question 64

coincidence detectors

Answer 64

כפי שהזכרנו קודם, לעיתים נחוצה אינטגרציה בין שני אותות או יותר כדי להוביל לפעולה מסויימת. כך למשל, כפי שמודגם באיור, גם A וגם B יודעים לזרחן את Y – כל אחד באתר מסויים וכתלות במסלול הולכת אותות מסויים. אולם Y מופעל רק כאשר שני האתרים בו מזורחנים. לכן למעשה הוא הופך להיות פעיל רק כאשר שני מסלולי הולכת האותות, זה של A וזה של B נמצאים בו זמנית.

Question 65

במה תלוי מהירות הסיגנאל של התגובה לתא?

Answer 65

המהירות של כל תגובת איתות תלויה באופי מולקולות הסיגנאל התוך תאיות שמבצעות את התגובה בתא המטרה. כאשר התגובה מחייבת רק חלבונים שכבר נמצאים בתא, היא יכולה להתרחש במהירות רבה: שינוי אלוסטרי בתעלת יון תלויית נוירוטרנסמיטר יכול לשנות את הפוטנציאל החשמלי של הממברנה הפלסמטית תוך אלפיות השניה ותגובות התלויות רק בזרחון חלבונים יכולות להתרחש תוך שניות. לעומת זאת, כאשר התגובה כוללת שינוי בביטוי גנים וסינתזת חלבונים חדשים היא אורכת דקות או שעות רבות ללא קשר למצב העברת האותות.

Question 67

אילו תגובות נצפה שהן יהיו מהירות ואילו תגובות נצפה שהן יהיו איטיות?

Answer 67

סוגים מסויימים של תגובות תאיות המושרות על ידי סיגנאל יכולות להתרחש לאט או מהר. סוגים מסויימים של תגובות כמו גידול של תאים, כרוכים בשינויים בביטוי גנטי וסינתזה של חלבונים חדשים, לכן הם מתרחשים לאט. לעתים התהליכים הללו מתחילים שעה או יותר לאחר שהאות מתקבל. תגובות אחרות כגון שינויים בתנועת התאים, בהפרשה או בחילוף החומרים, אינן כרוכות בשעתוק גנים ולכן מתרחשות במהירות רבה יותר, לפעמים תוך שניות או דקות. הן עשויות לכלול זרחון מהיר של חלבונים אפקטוריים בציטופלסמה למשל. תגובות סינפטיות מתווכות על ידי שינויים בפוטנציאל הממברנה הן אפילו מהירות עוד יותר ויכולות להתרחש בפרק זמן של אלפיות השניה – כפי שנראה בפיזיולוגיה. אם כן, חלק ממערכות האיתות מייצרות תגובות מהירות ואיטיות ומאפשרות לתא להגיב במהירות לאות ובמקביל ליזום תגובה מתמשכת לטווח הארוך יותר.

Question 68

מתי ההשפעה של סיגנאל חולפת?

Answer 68

- האות החוץ תאי נעלם - סיגנאל מפעיל את השפעתו על ידי שינוי הריכוזים של מולקולות תוך תאיות קצרות חיים (מולקולות לא יציבות) העוברות תחלופה מתמדת.

Question 69

כיצד שיעור התחלופה של מולקולות יכול לקבוע מהירות של תגובה?

Answer 69

שיעור התחלופה של מולקולות תוך תאיות יכול לקבוע את מידת התגובה שהתא ייצור כשיגיע אליו אות חוץ תאי, ותגובה מהירה יכולה להתרחש אם גם הפירוק מהיר

Question 70

מה הגרף הא מייצג?

Answer 70

נם תהליכים שנעשים בפתאומיות והתגובה מתחלפת בין נמוכה לגבוהה ללא כל תגובת ביניים (קו ירוק), ישנם תהליכים שמגדילים בהדרגה את ריכוז מולקולת הסיגנל החוץ תאית שמגיעה לבסוף לרוויה, מה שיוצר עקומה היפרבולית (קו כחול), ישנם תהליכים שבהם מעכת הסיגנאלים יוצרת עקומה סיגמואידיאלית (קו אדום) משום שהיא מפחיתה את התגובה בריכוזים נמוכים של סיגנאל וכך יוצרת תגובה תלולה יותר באיזשהו ריכוז ביניים.

Question 71

מה הגרף הבא מייצג?

Answer 71

עקומת שפעול עבור חלבון אלוסטרי כפונקציה של ריכוז המולקולות המפעילות (תמונה ימנית): העקומות בתרשים הימני מראות כיצד החדות של תגובת ההפעלה גדלה עם עלייה במספר המולקולות המשפיעות האלסטריות, שחייבות להיות קשורות בו-זמנית כדי להפעיל את חלבון המטרה. העקומות המוצגות הן אלה הצפויות בתנאים מסוימים – כאשר ההפעלה דורשת חיבור סימולטני של 1, 2, 8, או 16 מולקולות.

Question 72

האם לרוב החלבונים יש זמן חיים קצר או ארוך

Answer 72

קצר

Question 73

למה שייכים מרבית הרצפטורים שעל התא?

Answer 73

רצפטורים מצומדים לתעלות יונים רצפטורים מצומדי חלבוני G רצפטורים מצומדי אנזים

Question 74

מה הם רצפטורים שמצומדים לתעלות יונים?

Answer 74

מכונים גם או transmitter-gated ion channels או ionotropic receptors מעורבים באיתות סינפטי מהיר בין תא עצב לבין תאי יעד אקסיטביליים אחרים כמו תאי עצב ותאי שריר. איתות מסוג זה מתווך על ידי מספר מצומצם של נוירוטרנסמיטרים, הסוגרים או פותחים תעלה יונית באופן זמני. רוב הרצפטורים השייכים למחלקה הזו שייכים למשפחה גדולה של חלבונים הומולוגיים שהם multipass transmembrane proteins

Question 75

רצפטורים מצומדי חלבוני G

Answer 75

פועלים על ידי רגולציה בלתי ישירה של חלבון יעד אחר, קושר ממברנה שהוא בדרך כלל אנזים או תעלה יונית. הפעולה מתבצעת באמצעות חלבון קושר GTP טרימרי המתווך את האינטרקציה בין הרצפטור המאוקטב לחלבון היעד. הפעלת חלבון המטרה יכולה לשנות את ריכוזן של מולקולות סיגנאל תוך תאיות קטנות (אם חלבון המטרה הוא אנזים) או לשנות את חדירות היונים

Question 76

רצפטורים מצומדי אנזים

Answer 76

מתפקדים באנזימים או נקשרים ישירות לאנזימים שהם מפעילים. לרוב מדובר ב- single-pass transmembrane proteins שהם בעלי אתר קישור לליגנד בחלק החוץ תאי ואתר קטליטי או אתר קישור לאנזים תוך תאי. רצפטורים מצומדי אנזים הם מגוונים מאוד במבחינת המבנה שלהם לעומת שני הסוגים האחרים עליהם דיברנו. עם זאת, רובם הם פרוטאין קינאזות או קשורים לפרוטאין קינאזות המזרחנים קבוצות חלבונים ספציפיות בתא המטרה כאשר מופעלים. עוד נציין כי ליגנדים מפעילים את מרבית הרצפטורים הללו על ידי קידום דימריזציה שלהם, מה שמביא לאינטראקציה והפעלת הדומיינים הציטופלסמטיים.

Question 77

על מה מולקולות סיגנאל יכולות להשפיע

Answer 77

1. על תהליכים מטאוליים 2. על תהליכים בתוך הגרעין 3. על הציטוסקלטון

Question 78

מה הם המשפחה הגדולה ביותר של הרצפטורים?

Answer 78

gpcr

Question 79

אילו חושים תלויים ברצפטורים ממשפחת gpcr?

Answer 79

ריח וראייה

Question 80

מולקותלת סיגנאל אחת יכולה להפעיל gpcr אחד

Answer 80

לא נכון מולקולות סינגנאל אחת יכולה להפעיל מולקולות gpcr רבות

Question 81

מה gpcr סופר פאמילי כוללות?

Answer 81

כוללת רודופסין, החלבון המופעל על ידי אור בעיניהם של חולייתנים וכן מספר גדול מאוד של קולטני ריח בחולייתנים. בני משפחה אחרים נמצאים באורגניזמים חד-תאיים: הרצפטורים בשמרים המזהים גורמי הזדווגות המופרשים הם דוגמה לכך. סביר להניח שה- GPCR המתווך איתות תא-תא באורגניזמים רב-תאיים התפתח מהרצפטורים התחושתיים באבותיהם האאוקריוטים החד-תאיים.

Question 82

מה המבנה של ה- gpcr?

Answer 82

למרות המגוון הכימי והתפקודי של מולקולות הסיגנאל שמפעילות אותם, כל רצפטורי ה- GPCR הם בעלי מבנה דומה: הם מורכבים משרשרת פוליפפטידית יחידה המתברגת על פני הממברנה הדו שכבתית 7 פעמיםכך שהקצה הקרבוקסילי בתוך התא, והאמיני מחוץ לתא. הם יוצרים מבנה גלילי, ולעיתים קרובות במרכזם אתר עמוק לקישור הליגנד. בנוסף לאוריינטציה האופיינית שלהם בממברנה הפלסמטית, כולם משתמשים בחלבוני G בכדי להעביר את האות אל פנים התא.

Question 83

איזה גודל יהיה לרצפטור g כאשא הליגנד הוא קטן ומה יקרה כאשר הליגנד הוא גדול?

Answer 83

ל- GPCR שקשורים ליגנדים קטנים כמו אדרנלין יש דומיינים חוץ תאיים קטנים והליגנדים בדרך כלל נקשרים עמוק, לאתר שנוצר על ידי חומצות אמינו מכמה מקטעים טראנסממברנאלים. לעומת זאת, ל- GPCR שקושרים ליגנדים חלבוניים יש דומיין חוץ תאי גדול

Question 84

מה התפקיד של הרצפטור הבא?

Answer 84

קושר אדרנלין

Question 85

איך gpcr פועל? מה קשור אליו? כיצד זה קשור אליו?

Answer 85

כאשר מולקולת סיגנאל חוץ תאית נקשרת ל- GPCR הרצפטור עובר שינוי קונפורמטיבי המאפשר לו להפעיל חלבון קושר GTP טרימרי שמצמד את הרצפטור לאנזימים או לתעלות יוניות בממברנה. בחלק מהמקרים חלבון ה- G קשור פיזית לרצפטור עוד לפני הפעלת הרצפטור ובמקרים אחרים הוא נקשר רק לאחר שהרצפטור הופעל. ישנם סוגים שונים של חלבוני G שכל אחד מהם ספציפי לקבוצה מסויימת של GPCR ולקבוצה מסויימת של חלבוני מטרה בממברנה הפלסמטית. חלבון ה- G עצמו מכיל שלוש תת יחידות: אלפא, בטא וגמא. אלפא וגמא מעוגנות לממברנה הפנימית דרך ליפיד ובטא קשורה לגמא. במצב ללא גירוי, תת היחידה אלפא קשורה ל- GDP וחלבון ה- G אינו פעיל. כאשר ה- GPCR מופעל, הוא פועל כ- GEF ומשרה על תת יחידה אלפא את השחרור של ה- GDP. כך מתאפשר קישור של GTP חדש לתת היחידה אלפא. כשזה קורה, תת יחידה אלפא שקושרת את ה- GTP עוברת שינוי קונפורמטיבי שמאקטב אותה וכתוצאה מכך מנתקת את חלבון ה- G מהרצפטור וכן מפעילה ניתוק שלה מהצמד בטא-גמא (שיוצרים יחידה פונקציונאלית אחת). גם אלפא וגם בטא-גמא נקשרים לחלבוני מטרה שונים כמו אנזימים ותעלות יונים בממברנה הפלסמטית שמעבירים את הסיגנאל הלאה.

Question 86

מה הזמן שדורש לאלפא להפוך מאלפא gtp לאלפא gdp?

Answer 86

זמן יחסית קצר

Question 87

עי מי תת יחידה אלפא ב- g protein יכולה לעבור הידרוליזה

Answer 87

חלבון המטרה או RGS – regulator of G protein signaling אלה ספציפיים לתת יחידה אלפא ומתפקדים כ- GAP. ישנם כ- 25 חלבוני RGS המקודדים בחלבון האנושי שכל אחד מהם מקיים אינטראקציה עם קבוצת חלבוני G מסויימת.

Question 88

מה מכיל הדומיין של תת יחידה אלפא

Answer 88

1. דומיין ה- Ras הקשור ל- GTPases אחרים ומספק צד אחד של הכיס קשור נוקליאוטיד, 2. ואת ה- alphahelical domain או "AH" המהדק את הנוקלאוטיד במקום.

Question 89

מה קורה בתמונה הבאה?

Answer 89

1. קישור מולקולת סיגאנל חוץ תאית נקשרת ל- GPCR ומשנה את הקונפורמציה שלו. 2. שינוי הקונפורמציה מאפשר לרצפטור לקשור חלבון G טרימרי ולשנות את הקונפורמציה של חלבון ה -G הטרימרי. 3. דומיין ה- HA של תת היחידה אלפא בחלבון ה- G נעה החוצה לפתיחת האתר קושר הנוקלאוטיד וכך מתקדם הליך ההתנתקות של GDP ממנה. 3. מתרחשת קשירת GTP שמקדמת את סגירת האתר קושר נוקלאוטיד וגורמת לשינוי קונפורמציה שמוביל לדיסוציאציה של תת היחידה אלפא מהרצפטור ומקומפלקס בטא-גמא. 4. תת היחידה אלפא הקושרת GTP וקומפלקס בטא גמא מווסתים כל אחד את הפעילות של מולקולות סיגנאל במורד הזרם (לא מוצג באיור). 5. הרצפטור נשאר פעיל בזמן שמולקולת הסיגנאל החוץ תאית קשורה אליו, ולכן היא יכולה לזרז את ההפעלה של מולקולות חלבון G רבות נוספות.

Question 90

על איזה רצפטור מבוססות לפחות 50 אחוז מהתרופות שיוצאות?

Answer 90

רצפטורים מסוג GPCR

Question 92

מדוע camp חשוב?

Answer 92

כפי שהזכרנו קודם, cAMP משמש כשליח שניוני בכמה מסלולי איתות. אות חוץ תאי יכול להגדיל את ריכוז ה- cAMP יותר מפי 20 תוך שניות

Question 93

מה קורה בתמונה הבאה?

Answer 93

הנוירון מגיב לנויורוטרנסמיטר סרוטונין הפועל באמצעות GPCR ומוביל לעליה ב- cAMP. על מנת לנטר את כמות ה- cAMP התא הוטען בחלבון פלאורסנטי שמשנה את הפלורסנציה כשהוא פוגש ATP – צבע כחול מציין רמת cAMP נמוכה, צהוב – רמה בינונית ואדום – רמה גבוהה. במנוחה, רמות ה-cAMP

Question 94

האם camp יכול להוביל לשינוי ארוך טווח בתא?

Answer 94

כן

Question 95

כיצד camp מסונטזת ?

Answer 95

AMP מסונתזת מ-ATP באמצעות האנזים adenylyl cyclase תוך יציאת פירופוספט. שמפורק עי פירופוסאטז

Question 96

מה הוא אדנילאט ציקלאז? מה הוא? כמה איזופואמים יש לו ביונקים?

Answer 96

adenylyl cyclase הוא חלבון חוצה ממברנה מספר פעמים עם דומיין קטליטי בצד הציטוזולי של הממברנה הפלסמטית. יש לפחות 8 איזופורמים שלו ביונקים, ורובם מבוקרים הן על ידי חלבוני G ו הן על ידי יוני סידן.

Question 97

עי מי מפורקת camp?

Answer 97

cyclic AMP phosphodiesterases

Question 98

מה יקרה ל-camp כאשר היא תפגוש פוספודיאסתראז?

Answer 98

camp תהפול ל-5amp

Question 99

איך אותות חוץ תאיים שקשרורים ל- gpcr פועלים

Answer 99

או עי הגדלת הכמות של campמ או עי הורדת הכמות של camp

Question 100

לאיזה רעלן gs הוא מטרה וכיצד הוא מנצל אותו?

Answer 100

לרעלן הכולירה המיוצר על ידי החיידק הגורם לכולירה הוא אנזים אשר מזרז את העברת ADP ribose מ NAD+ תוך תאי לתת יחידה אלפא של Gs. ריבוזילציה זו משנה את תת יחידה אלפא כך שהיא לא יכולה עוד לבצע הידרוליזה של ה- GTP הקשור שלה, וכך למעשה גורמת לו להישאר במצב פעיל, מה שגורר יצירת cAMP ללא הגבלת זמן. העליה הממושכת בריכוזי cAMP בתאי האפיתל של המעי גורמת לזרם גדול של יוני כלור ומים למעי ולכן מובילה לשלשול הקשה המאפיין כולירה.

Question 101

לאיזה רעלן gi הוא מטרה?

Answer 101

רעלן השעלת (Pertussis toxin), המיוצר על ידי החיידק הגורם לשעלת, מזרז את הריבוזילציה של ADP על גבי תת יחידה אלפא של Gi ובכך מונע ממנו לתקשר עם הרצפטור. כתוצאה מכך חלבון ה- G נשאר במצב לא פעיל ואינו מסוגל לבקר את חלבוני המטרה של

Question 102

איך התאים הבאים מתנהגים כאשר יש הרבה camp? בלוטת תירואיד אדרנל שחלות עצם לב כבד כליה שומן

Answer 102

Question 103

מהו מסלול ה- gs

Answer 103

1.במסלול הקלאסי בו Gs משופעל, למשל על ידי ההורמון גלוקגון או אדרנלין, הוא נודד על גבי הממברנה (הוא כאמור חלבון מעוגן על ידי קישור של חומצת שומן) ומשפעל את האנזים האינטגרלי adenylyl cyclase. 2. כאשר זה משופעל על ידי האינטראקציה עם תת היחידה אלפא המשופעלת, הוא מזרז יצירה של cAMP. 3. cAMP מצטבר בתא ויכול להוביל לתגובות תאיות תוך שניות כפי שראינו לפני שני שקפים. אולם תגובות אחרות המתווכות על ידי cAMP מתרחשות תוך שעות עד שהן מתפתחות באופן מלא כפי שנראה עכשיו. 4. cAMP משפעל את האנזים PKA cyclic-AMPdependent protein kinase הדבר נעשה על ידי קישור ליחידות הרגולטריות של האנזים : קישור cAMP ליחידות הרגולטוריות מכונות Aקינאזות גורם לשינוי קונפורמציה שלהן ולהתנתקותן מהקומפלקס. כעת, תת היחידות הפעילות של PKA חופשיות לפעול. יחס הקישור הוא 2 מולקולות cAMP לכל יחידה רגולטורית סך הכל 4 5. PKA המשופעל יכול להמשיך ולזרחן חלבונים אחרים, על גבי חומצה אמינית סרין או תריאונין

Question 104

איך camp משפיע בתאים שמפרישים סומטוסטטין?

Answer 104

בתאים המפרישים את ההורמון הפפטידי סומטוסטטין, cAMP מפעיל את הגן המקודד להורמון זה. האזור הרגולטורי בגן מכיל רצף cis רגולטורי קצר המכונה CRE שנמצא בעוד גנים המופעלים באמצעות cAMP פקטור שעתוק בשם CRE-binding (CREB) protein מכיר את הרצף הזה. כאשר PKA מופעל הוא מזרחן את CREB על סרין יחידה. CREB המזורחן מגייס אקטיבטור שעתוק בשם CBP המגרה שעתוק גנים כך CREB יכול להפוך סיגנאל cAMP קצר לשינוי ארוך טווח בתא, תהליך שבמוח נחשב לכזה הממלא תפקיד חשוב בכמה צורות של למידה וזיכרון

Question 105

למה עוזרות תת היחידות הרגולטוריות של מה קורה בשריר הלב

Answer 105

תת היחידות הרגולטוריות של PKA חשובות למיקום נכון של הקינאז הזה בתא. AKAPs מיוחדים נקשרים לשתי היחידות הרגולטוריות הללו מצד אחד ולרכיב של השלד התאי או הממברנה מהצד השני, ובכך קושרים את האנזים לאזור מיוחד. חלק מאותם AKAPs קושרים גם חלבוני סיגנאל אחרים ויוצרים קומפלקס איתות. כך למשל AKAP הנמצא סביב גרעין שריר הלב קושר גם PKA וגם phosphodiesterase שמבצע הידרוליזה ל- cAMP בתאים שלא עברו גירוי, ה-phosphodiesterase שומר על ריכוז מקומי נמוך של cAMP כך שה- PKA לא פעיל. בתאים שעברו גירוי ריכוז ה- cAMP עולה במהירות, מתעלה על פעילותו של phosphodiesterase ומפעיל את PKA. בין חלבוני המטרה שמזרחן ומפעיל PKA מצוי ה- phosphodiesterase הסמוך, שמוריד במהירות את ריכוז ה-cAMP שוב. המשוב השלילי הזה מונע את מה שיכול להיה להיות תגובת PKA ממושכת וגורם לכך שהתגובה של PKA תהיה קצרה, מקומית ובפולסים קצרים.

Question 106

אילו שני סוגים של Pka יש ביונקים?

Answer 106

סוג 1 נמצא בעיקר בציטוזול, ואילו סוג 2 נקשר באמצעות תת היחידות הרגולטוריות שלו וחלבוני העיגון המיוחדים לממברנה הפלסמטית, לממברנת הגרעין, לממברנה החיצונית של המיטוכונדריה ולמיקרוטובולי. בשני הסוגים, ברגע שהיחידות הקטליטיות משוחררות ופעילות, הן יכולות לנדוד לתוך הגרעין (שם הם יכולים לזרחן חלבונים מבקרי שעתוק), ואילו תת היחידות הרגולטוריות נשארות בציטופלזמה.

Question 107

עי מי gpcr יכול להפעיל פוספוליפידים מהסוג של אינוזיטול.

Answer 107

רצפטורים שמפעילים מסלול איתות של פוספוליפידים מסוג אינוזיטול עושים זאת בעיקר באמצעות חלבון G הנקרא Gq שמפעיל את הפוספוליפאז C-β באותה צורה שבה Gs מפעיל אדניליל ציקלאז.

Question 108

מה הוא המסלול של g-q לתאר את ההשתנות של pkc ועי מי הוא מופעל בכל אחד מהפעמים

Answer 108

שוב תת היחידה אלפא משוחלפת, שוב נודדת על הממברנה כיוון שקשורה לחומצת שומן, רק שהפעם היא תשפעל את האנזים פוספוליפאז בטא plc beta האנזים פוספוליפאז beta יודע לזהות מולקולת 4,5-bisphosphate [PI(4,5)P2] (שנמצאת בכמויות קטנות בחלק הפנימי של הממברנה הפלסמטית) ולפרק אותה ל- DAG diacylglycerol ול- 3IP inositol 1,4,5-trisphosphate. 3IP ההידרופילית נודדת לרשתית האנדופלסמטית שם היא פותחת תעלת סידן (gated Ca2+-release channels שגם נקראות receptors), ואילו DAG נשאר על הממברנה הפלסמטית שם יש לו מספר תפקידי איתות, כשאחד העיקריים הוא היותו משמש כנקודת עיגון ל PKC (protein kinase C קרוי כך כי הוא תלוי בסידן. העלייה הראשונית ביוני הסידן בציטוזול הנגרמת בזכות פעולתו של IP3 משנה את PKC כך שהוא משנה מיקום מהציטוזול לפנים הציטופלסמטיים של הממברנה הפלסמטית, שם הוא מופעל על ידי השילוב של יוני סידן, DAG ופוספטידילסרין. PKC מזרחן חלבונים רבים, רובם שונים מאלו של PKA ומשתנים בהתאם לסוג התא. DAG יכול להמשיך ולעבור ביקוע ולשחרר חומצה ארכידנואית שהיא כלשצמה בעלת תפקידים רבים כיוון שיכולה לתת איקוזונואידים ופרוסטגלנדינים.

Question 110

אילו קבוצות של פוספוליפאז c ישנן?

Answer 110

אלה כוללות את מחלקת ה- β שמופעלת על ידי GPCRs וכפי שנראה בהמשך, מחלקת ה-γ מופעלת על ידי מחלקה של רצפטורים מצומדי אנזים הנקראים רצפטורי טירוזין קינא

Question 111

מה ניתן לעשות לאחר שביקענו את dag עי gpcr

Answer 111

כפי שהזכרנו, ניתן לבקע את DAG ליצירת חומצה ארכידונית, שיכולה לשמש סיגנאל בפני עצמה או שניתן להשתמש בה בסינתזת מולקולות סיגנאל ליפידיות קטנות אחרות המכונות איקוזונואידים. מרבית החולייתנים מייצרים איקוזונואידים הכוללים גם פרוסטגלנדינים שהם בעלי פעילויות ביולוגיות רבות – הם משתתפים בתגובות כאב ובתגובות דלקתיות. תרופות אנטי דלקתיות רבות (כדוגמת אספירין, איבופרופן וקורטיזון) פועלות בחלקן על ידי עיכוב הסינתזה שלהם.

Question 112

מדוע סידן היא מולקולת הפרשה יעילה?

Answer 112

זאת משום שריכוזו בציטוזול נמוך מאוד (~10–7 M) ואילו בנוזל החוץ תאי (~103 M) ובלומן ה- ER הוא גבוה . כאשר סיגנל פותח באופן זמני תעלות סידן על ממברנת התא או את ממברנת ה- ER , ישנו מפל ריכוזים גדול הנוטה להעלות את רמת הסידן בציטוזול: סידן נכנס לציטוזול והעלייה המקומית, שהיא פי 10-20 בריכוז הסידן, מפעילה חלבונים תלויי סידן.

Question 113

מה הוא מקור הסידן?

Answer 113

גירויים מסויימים כמו דפולריזציה של הממברנה, מתיחת הממברנה או אותות תוך תאיים מסויימים מפעילים תעלות סידן בממברנה הפלסמטית וכתוצאה מכך סידן נכנס מחוץ התא פנימה. לעומת זאת, אותות אחרים, כולל אלו המתווכים באמצעות GPCR כמו זה שתואר קודם פועלים בעיקר באמצעות רצפטורי IP3 על מנת לעורר שחרור סידן מה-ER. ממברנת ה- ER כוללת גם סוג שני של תעלות סידן הנקראות ryanodine receptor אשר נפתחות בתגובה לעליה ברמות יוני הסידן ובכך מסייעות להגביר את אות הסידן.

Question 114

מה הוא התפקיד החשוב שיש לרצפטורי ip3 ולרצפטורי הרייאונדין?

Answer 114

שניהם מעוררים על ידי ריכוז ציטופלסמה נמוך עד בינוני.

Question 115

מה יש לתאים העושים שימוש נרחב באותות באמצעות סידן?

Answer 115

טרנספורטר נוסף של יוני סידן (Na+-driven Ca2+ exchanger) בממברנה הפלסמטית המצמד את שטף הסידן לשטף הנתרן.

Question 116

מה קורה בתמונה הבאה?

Answer 116

הפריה של ביצית על ידי זרע מעורר גל של סידן בציטוזול: בתמונה השמאלית רואים גל של סידן ציטוזולי המופרש מה- ER בכיוון כניסת הזרע. גל הסידן גורם לגל שינויים על פני תא הביצית, מונע כניסת תאי זרע אחרים וגם יוזם התפתחות עוברית. העלייה הראשונית בריכוז הסידן נגרמת כתוצאה מצורה של PLC ספציפי לתאי זרע – PLCζ שהזרע מביא לציטופלסמה של הביצית כאשר הוא מתמזג איתה. הוא שובר 2PIP ליצירת 3IP שמוביל לשחרור סידן מה- ER של הביצית. השחרור של הסידן מגרה שחרור נוסף מה שמוביל להתפשטות הגל.

Question 117

אילו אינדיקטורים פלורסנטיים יכולים לנתר את רמות הסידן?

Answer 117

aequorin ו- fura-2

Question 118

עי מה מעוכבים Ip3 וראיינאודין ולמה הם גורימים?

Answer 118

על ידי ריכוזי סידן גבוהים, כך שעלייה בסידן בתא מובילה לעיכוב שחרור סידן. מכיוון שמשאבות הסידן מסירות את עודפי הסידן הציטוזולי, ריכוז הסידן נופל, מה שמקל בסופו של דבר על המשוב השלילי הזה ומאפשרת לסידן הציטוזולי לעלות שוב. התוצאה – תנודתיות בריכוז הסידן. התנודות הללו נמשכות כל עוד הרצפטורים פועלים. תדירות התנודות משקפת את חוזק הגירוי החוץ תאי.

Question 119

מה התוצאה של התנודתיות בריכוז הסידן?

Question 120

איך ניתן לשנות את התדירות של התגובה? דוגמאות

Answer 120

על ידי מנגנוני איתות אחרים כמו זרחון המשפיעים על הרגישות לסידן של תעלות סידן או שמשפיעים על רכיבים אחרים במערכת. אם כן, ראינו שמדובר בתנודתיות בריכוז הסידן. אבל התגובה בסופו של דבר יכולה להיות תנודתיות ויכולה גם שלא. כך למשל בתאי בלוטת יותרת המוח המפרישים הורמונים, תנודתיות הסידן מובילה להתפרצויות של הפרשת הורמון (בכל תנודה יופרש הורמון). לעומת זאת בסוגים מסויימים של תאים תנודה מסויימת של סידן מובילה לתהליך של שעתוק גנים, ויותר מזה, תנודות חזקות יותר מובילות לתהליך של שעתוק גנים אחרים! כיצד זה קורה? ככל הנראה באמצעות חלבונים רגישים לסידן המשנים את פעילותם כפונקציה של תדירות הסידן המגיע אליהם.

Question 121

מי הוא החלבון החשוב ביותר אליו נקשר הסידן? איפה הוא נמצא? ממה הוא מורכב? כמה אתרים אצלו יכולים לקשור סידן?

Answer 121

סידן יכול להיקשר למספר חלבונים תוך תאיים קושרי סידן והחשוב בהם הוא קלמודולין, שנמצא בכל התאים האאוקריוטים ולעיתים אף מגיע ל-1% ממסת החלבון הכוללת של התא. מולקולת הקלמודולין מתפקדת כרצפטור סידן תוך תאי. היא מורכבת משרשרת פוליפפטיד יחידה ושמורה ביותר בעלת שני אתרים המסוגלים לקשור כל אחד שני יוני סידן

Question 122

באיזה צורה קלמדולין קושר את הסידן?

Answer 122

בצורה קואפורטיבית כלומר בצורה סיגמואידלית

Question 123

מה בדרך כלל עושה קומפלקס קלמדולין סידן?

Answer 123

זה מאפשר לו להיקשר לחלבוני מטרה שונים כדי לשנות את פעולותיהם

Question 124

מה משפעת את המשאבה שדוחפת סידן לתוך ה- er?

Answer 124

קלמדולין סידן

Question 125

עי מי השפעות סידן מתווכות?

Answer 125

השפעות רבות של סידן הן עקיפות יותר ומתווכות על ידי זרחון חלבונים המתרחש על ידי משפחת קינאזות הנקראות Ca2+/calmodulin-dependent kinases (CaM-kinases). חלק מהם מזרחנים פקטורי שעתוק כמו למשל את CREB (\ובדרך זו מפעילים או מעכבים את השעתוק של גנים ספציפיים.

Question 126

מי הם האנזים הנחקרים ב- cam?

Answer 126

Cam-kinaseII

Question 127

איפה cam kinase 2 נמצא?

Answer 127

במערכת העצבים המרכזית, מרוכז מאוד בסינאפסות

Question 129

מה המבנה של cam2

Answer 129

12 עותקים של האנזים מורכבים לזוג טבעות דבוקות כאשר הדומיין שלו נמצא מבחוץ

Question 130

מה המבנה המיוחד של cam kinase מאפשר? ומה ככל הנראה התפקיד שלו במערכת העצסים?

Answer 130

המבנה המיוחד הזה מאפשר לו לפקד כ"מכשיר זיכרון מולקולרי" – כל תת יחידה עוברת למצב פעיל כאשר נחשפת לקלמודולין פעיל (עם סידן) ונותרת פעילה גם לאחר שהסיגנל של הסידן דעך. כיצד? כאשר קלמודולין מפעיל אותן, תתי היחידות מזורחנות – עוברות אוטופוספורילציה ואז הן נעשות פעילות. כאשר תת יחידה מסוימת מזורחנת היא נותרת פעילה גם בהיעדר סידן ובכך מאריכה את פעילות הקינאז מעבר לסיגנל הסידן ההתחלתי. נראה שיש לאנזים זה תפקיד בסוגים מסוימים של זיכרון ולמידה במערכת העצבים של חולייתנים. לעכברים מוטנטים שחסרים צורה ספציפית למוח של האנזים הזה יש פגמים ספציפיים ביכולתם לזכור היכן הדברים נמצאים.

Question 131

כיצד מופעל cam kinase?

Answer 131

1.לכל חלבון CaM-kinase II יש שני דומיינים מרכזיים – aminoterminal kinase domain ו- carboxyl-terminal hub domain. שניהם קשורים על ידי מקטע רגולטורי. 2. שישה חלבוני Cam-kinaseII מורכבים ליצירת טבעת ענקית בה ה- hub domains הדוקים כדי ליצור מבנה מרכזי מורכב בדומייני קינאז. 3. האנזים השלם מכיל 2 טבעות ה"דבוקות" זו לזו, וסה"כ 12 חלבוני קינאז, אך באיור מוצגת רק טבעת אחת לשם הפשטות. 4. כאשר האנזים אינו פעיל, הטבעת נמצאת בשווי משקל דינאמי בין שני מצבים: הראשון (משמאל למעלה) הוא מצב קומפקטי בו דומייני הקינאז מקיימים אינטארקציה עם דומיין ה- hub כך שהמקטע הרגולטורי קבור באתר הקינאז – מה שחוסם את הפעילות הקטליטית של הקינאז. במצב הלא פעיל השני (למעלה, באמצע). דומיין הקינאז מציץ החוצה וקשור לדומיין ה - hub על ידי המקטע הרגולטורי שממשיך לכבות את הקינאז, אך כעת הוא נגיש לקלמודולין (עם סידן). 5. אם האחרון נמצא בסביבה, הוא ייקשר למקטע הרגולטורי וימנע ממנו לעכב את הקינאז, מה שינעל את הקינאז במצב פעיל (למעלה, מימין). 6. אם תת היחידה הסמוכה גם כן "תציץ" גם היא תופעל על ידי קלמודולין (עם סידן) ושני הקינאזות יזרחנו האחד את השני במקטע הרגולציה (למטה, מימין). האוטופוספורילציה הזו תפעיל עוד יותר את האנזים.

Question 132

איך הדרך בה ה- cam kinase 2 נקשר לסידן מאריכה את זמן פעילות האינזים

Answer 132

הדבר מאריך את פעילות האנזים בשתי דרכים: ראשית, קלמודולין (עם סידן) קשור כך שהוא לא יתנתק מהאנזים עד שרמות הסידן הציטוזוליות יחזרו לערכי הבסיס במשך 10 שניות לפחות שנית, הוא ממיר את האנזים לצורה בלתי תלויה בסידן – כך שהקינאז נשאר פעיל גם לאחר שהקלמודולין (עם סידן) מתנתק ממנו . פעילות זו נמשכת עד שפעילות הפוספטאז גוברת על זו של האוטופוספורילציה של הקינאז.

Question 133

איך נשלטת פעילות האינזים cam 2 kinase?

Answer 133

פונקציה של תדירות הפולסים של סידן

Question 134

מה יקרה ל- cam 2 kinase בריכוזים נמוכים של סידן?

Answer 134

בתדירויות נמוכות של סידן האנזים הופך לא פעיל אחרי כל פולס כיוון שהאוטופוספורילציה הנגרמת על ידי קשירת קלמודולין (עם סידן) אינה שומרת על פעילות האנזים מספיק זמן כדי שהוא יישאר פעיל עד שיגיע פולס הסידן הבא.

Question 135

מה יקרה לאינזים cam 2 Kinase בפולסים רבים של סידן?

Answer 135

בתדירויות גבוהות יותר של פולסים האנזים נכשל בלעבור למצבו הלא פעיל כך שלמעשה פעילותו מתארכת עם כל פולס. אם התדירות תישאר מספיק גבוהה, האוטופוספורילציה תתרחש בכל תתי היחידות ולכן הוא יפעל בצורה מקסימלית.

Question 136

עי איזה חלק באינזה cam 2 kinase נשלטת פעילותו?

Answer 136

עי מקטע רגולטור

Question 137

האם חלבוני G פועלים אך ורק דרך בקרה על פעילותם של חלבונים ממבראנאלים המשנים את רמות ה- camp? דוגמאות

Answer 137

חלבוני G לא פועלים אך ורק דרך בקרה על פעילותם של אנזימים ממברנאליים המשנים את הרמות של cAMP וסידן בתא תת יחידה אלפא של G12 לדוגמה, מפעילה GEF של חלבון G מונומרי ממשפחת Rho המבקר את שלד התא של סיבי האקטין. חלבוני G מפעילים או מכבים באופן ישיר תעלות יונים בממברנת התא של תאי מטרה ובכך משנים את החדירות של היונים ואת האקסיטביליות של הממברנה. למשל אצטילכולין המשתחרר מעצב הואגוס ומוריד את קצב הלב. אצטילכולין נקשר ל- GPCR שלו והתהליך מתווך על ידי Gi כאשר תת יחידה אלפא מעכבת את אדניליל ציקלאז ואילו תת יחידות בטא-גמא נקשרות לתעלות אשלגן ופותחות אותן. הפתיחה של תעלות האשלגן הללו מקשה על הדפולריזציה של התאים ובכך תורמת לאפקט המעכב של אצטילכולין על תאי הלב.

Question 139

איך קוראים למסלול שאותו עושה מנגנון rods?' ואיך הוא נעשה?

Answer 139

Gt 1. רודופסין הינו רצפטור מסוג GPCR שמופעל בתגובה לאור. כתוצאה מגירוי הרצפטור רודופסין על ידי האור, השייר ה- 11 משנה קונפורמציה מציס לטראנס והדבר גורם לתת יחידה אלפא להיות מופעלת. היא מאקטבת את cGMP פוספודיאסטראז שמפרק את cGMP . כתוצאה מכך נגרמת סגירת תעלות סידן ונתרן והיפר (רה) פולריזציה. בחושך לעומת זאת, הרודופסין לא מאוקטב, האנזים שמפרק cGMP לא מעוכב ויש לכן כמות רבה של cGMP . כמות זו תגרום לתעלות הקטיונים להיות פתוחות והתא עובר דפולריציה.

Question 141

איל מנגננוני בקרה שליליים יש ל rods?

Answer 141

1.קיים למערכת קינאז יעודי הקרוי Rhodopsin Kinase – אנזים מזרחן את הזנב הציטוזולי של הרצפור רודופסין על מספר שיירי סרין ומונע את היכולת של הרצפטור לשפעל את תת היחידה אלפא. 2. חלבון ממשפחת הארסטין בתמונה מופיעה כ Recovrin או Recov נקשר לזנב המזורחן ומגביר את חוסר היכולת של הרצפטור להיקשר לתת היחידה אלפא. 3. חלבון ממשפחת ה RGS נקשר לתת היחידה אלפא Gt ומעודד הידרוליזה של GTP ולהפסקת פעילותו 4.הירידה החדה בסידן שנגמרה כתגובה לאור המפורטת מעלה, גורמת לשפעול האנזים Guanylyl Cyclase וליצירה מחודשת של cGMP. פעולה זה נעשית על ידי חלבון ייחודי הרגיש לסידן ולא באופן ישיר. החלבון הייחודי, בניגוד לקלמודולין, מעוכב על ידי סידן ומשופעל רק כאשר הסידן יורד.

Question 142

מה קורה לבני אדם בעלי מוטציה ב- RK?

Answer 142

מגלים תגובה מוארכת לחשיפה לאור Prolonged light Response

Question 143

כיצד פועלת מערכת הריח?

Question 144

מהו NO?

Answer 144

רדיקל חפשי יציב הפועל כמולקולת סיגנל ברקמות רבות בבעלי חיים ובצמחים.

Question 145

איפה מתקיים מסלול ה- NO?

Answer 145

מסלול ה- NO מתקיים בכל מיני רקמות, כמו למשל אפיתל, נוירונים ואחת הרקמות הייעודיות לפעילותו של NO היא רקמת שריר חלק של כלי דם: ביונקים, NO אמור לגרום להרפייה של שריר חלק בכלי דם וכך בעצם לגרום להרחבה שלו.

Question 146

מהו תיאור המסלול של NO?

Answer 146

1. אצטיל כולין נקשר לרצפטור Gq כפי שהזכרנו קודם, פעולה הגורמת לעלייה של 3IP ולכן עלייה של סידן. 2. סידן משפעל את האנזים NO סינתאז (NOS) המנצל ארגינין ליצירת NO ( נוצר על ידי דה אמינציה של ארגינין). כל זה קורה באנדותל – התאים המצפים את כלי הדם. 3.ה- NO הוא גז הנע בזריזות לתאי שריר חלק הסמוכים, נקשר לאנזים גואנייל-ציקלאז ומשפעל אותו. 4.זה גורם לעלייה ב cGMP שגורם להרפיה של שריר חלק

Question 148

מה ההשפעה של NO?

Answer 148

ההשפעה של NO היא מקומית בלבד כיוון שזמן מחצית החיים שלו הוא בין 5 ל- 10 שניות, לפני שהוא הופך לנירטאטים וניטריטים בנוכחות חמצן ומים.

Question 149

מה זה אנגינה ולמה משתמשים בניטרוגליצין כדי לרפא אותה?

Answer 149

כאבים הנובעים מזרימת דם לא מספקת לשריר הלב הניטרוגליצרין מומר ל- NO שמרפה את כלי הדם. זה מקטין את עומס העבודה על הלב וכתוצאה מכך מפחית את דרישת החמצן של שריר הלב.

Question 150

איך נקרא Nos בתאי אנדותל?

Answer 150

eNOS

Question 151

איך נקרא NOS בתאי שריר?

Answer 151

nNOS.

Question 152

האם יש גם במאקרופאגים NOS?

Answer 152

כן נקראים inos והם מפעילים אותם רק כאשר התאים פועלים

Question 153

מה יכול לעשות NO בתאי מטרה?

Answer 153

NO נקשר באופן הפיך לברזל באתר הפעיל של גואניליל ציקלאז, ומעודד סינתזה של NO

Question 154

כיצד cyclic gmp שומר על איזון?

Answer 154

ה- CGMP יכול להגדיל את ריכוז ה- cyclic GMP תוך שניות, משום ששיעור התחלופה שלה גבוה – היא נוצרת על ידי גואניליל ציקלאז אך מפורקת על ידי פוספודיאסטראז, וכך הייצור שלה מאוזן כל העת.

Question 155

כיצד ויאגרה פועלת?

Answer 155

ויאגרה וקרובי משפחתה מעכבים את הפוספודיאסטראז, וכך למעשה אין פירוק של מולקולות cGMP והן יכולות להמשיך לפעול ולהרפות את השריר החלק – ולכן להרחיב את כלי הדם באזור הפין. NO יכול בנוסף לכך להעביר סיגנאלים באופן בלתי תלוי ב- cGMP : קישורו לשיירי ציסטאין ספציפיים בחלבונים גורמת לשינוי פעילותם.

Question 156

מה היא דה סנסיטזציה?

Answer 156

ה סנסיטיזציה הוא תהליך של הפחתת רגישות של רצפטור לסיגנאל מסויים.

Question 157

מדוע דה סנסיטזציה נחוץ?

Answer 157

זהו תהליך נחוץ משום שאנו רוצים למדוד שינויים – כאשר יש שוני ביחס לסביבה נרצה שהתא יהיה מודע לכך. אולם אם הסביבה השתנתה ויש עכשיו "סטנדרט חדש", לא נרצה שהתא יסגנל באופן תמידי.

Question 158

כיצד התא יכול לעבור סינסטריזציה למולקולות סיגנאל חוץ תאיות?

Answer 158

סיקווסטרינג – הרצפטורים עוברים אינטרליזציה ומוכנסים לתוך הציטוזול על מנת שלא יהיו זמינים יותר לקשירת הליגנד. פירוק רצפטורים בליזוזום – הרצפטורים מוכנסים לתא ונשלחים לפירוק בליזוזום כך שהם לא עובדים יותר. אינאקטיבציה – פעילות הרצפטורים עוברת שינוי כך שלא יוכלו לקיים אינטראקציה עם חלבוני ה- G שלהם.

Question 159

עי מי תלוי דה סנסטיזציה של GPCRS?

Answer 159

תלויה בזרחון שלהם על ידי PKA ,PKC (grk) GRKs אלה מזרחנים עמדות סרין ותראונין רבות על גבי הרצפטור, אך הם עושים זאת רק לאחר שהליגנד נקשר והפעיל את הרצפטור מרגע שהרצפטור זורחן על ידי GRK הוא נקשר באפיניות גבוהה לחבר במשפחת ה- arrestin

Question 160

כיצד ה- arrestin תורם לדה סנסטיזציה?

Answer 160

ראשית, ארסטין חוסם את אתר הקישור של הרצפטור לתת יחידה אלפא וכך אין הפעלה של יחידות נוספות. שנית, ארסטין משמש כחלבון מתאם לאנדוציטוזה תלויית קלטרין. גורלו של הקומפלקס ארסטין- GPCR תלוי בחלבונים אחרים בקומפלקס. יש מקרים בהם הוא מגיע לממברנה הפלסמטית לצורך שימוש חוזר ובמקרים אחרים עובר יוביקוויטילציה, אנדוציטוזה ומפורק בליזוזום

Question 161

האם כל אנדוציטוזה עי ארסטין בהכרח מונעת קבלת אותו מרצפטור

Answer 161

לא

Question 162

מה קורה בתמונה הבאה?

Answer 162

רצפטור בטא-אדרנרגי (מסלול Gs) מופעל. הולכת האותות כפי שראינו מביאה לשפעול PKA. PKA משפעל את האנזים GRK . GRK נקשר לרצפטור הפעיל ומזרחן אזור תוך תאי על סרין/תראונין. כעת מצוי זנב קרבוקסילי מזורחן בצד הציטוזולי, המאפשר קישור של החלבון ארסטין. ארסטין נקשר וחוסם את אתר הקישור של הרצפטור לתת יחידה אלפא ומהווה חלבון מתאם לאנדוציטוזה תלויית קלטרין.

Question 163

מנגנון הראיה

Answer 163

Question 164

מה הוא מנגנון ההרחה

Answer 164

Question 165

מה עושים כל אחד מה- g אלפא

Answer 165

Question 166

מה קורה כאשר מוציאים NO מארגינין

Answer 166

נותר ציטרולין

Question 167

איפה ניתן לראות רצפטורים מצומדי אינזים

Answer 167

Question 168

מה קורה בתמונה הבאה?

Answer 168

- בהיעדר ליגנד הרצפטור ל- EGF קיים בעיקר כמונומר לא פעיל. - קשירת EGF מובילה לשינוי קונפורמטיבי המקדם דימריזציה של הדומיינים החיצוניים. - דומיין הקינאז, שלא כמו זה של RTKs רבים, אינו מופעל על ידי טראנס-אוטו-פוספורילציה. במקום זאת, הדימריזציה מכוונת את דומייני הקינאז הפנימיים ליצירת דימר לא סימטרי בו דומיין קינאז אחד ("activator") דוחף כנגד השני ("receiver") וכך גורם לשינוי קונפורמטיבי שמפעיל את ה-receiver. ה-receiver הפעיל מזרחן טירוזינים רבים בזנבות ה-C טרמינאליים של שני הרצפטורים וכך יוצר אתרי עגינה לחלבוני סיגנאל תוך תאיים.

Question 169

חלבונים בעלי דומיין sh2 לאן יכולים להיקשר? ולמה זה יכול לגרום?

Answer 169

- חלבוני בעלי דומיין SH2 יכולים להיקשר לפוספוטירוזינים על גבי RTKs מופעלים על על חלבוני עגינה. חלק מהחלבונים העוגנים הם אנזימים כמו למשל פוספוליפאז גמא (PLCγ) שמתפקד באותו האופן כמו פוספוליפאז C-β כך ש- RTKs יכולים להעלות את רמות יוני הסידן בציטוזול ולהפעיל את PKC. - אנזים אחר המעוגן לרצפטורים הללו הוא הטירוזין קינאז הציטופלסמטי Src המזרחן את חלבוני הסיגנאל האחרים בשרשרת על טירוזין. - אנזים נוסף הוא פוספאינוזיטיד 3-קינאז המזרחן ליפידים

Question 170

מה עושה הרצפטור PDGF?

Answer 170

הוא פקטור שמשפעל טסיות

Question 171

מה ישפעלו חלבונים שיקשרו ל- pdgf?

Answer 171

החלבונים שייקשרו אליו ישפעלו את מערכת ה- PI3K חלקם ישפעלו מערכת חלבוני G וחלקם אף ישפעלו את פוספוליפאז ויגרמו לעלייה בסידן תוך תאי במסלול דומה לזה שכבר למדנו. הרצפטור מציג 5 אתרי עגינה – 3 מהם בתחילת החלבון ו-2 בזנב ה- C טרמינאלי.

Question 172

כיצד בנוי sh2

Answer 172

מבנה התלת מימדי של דומיין SH2 כיס הקישור לפוספוטירוזין מצוין בכתום וכיס קישור לשרשרת צד של חומצת אמינו

Question 173

האם כל החלבונים שנקשרים ל- rtk עם sh2 עוזרים להעביר את הסיגנאל? לתת דוגמה ומה קורה עם יש מוטציה

Answer 173

לא כל החלבונים שנקשרים ל- RTKs עם SH2 עוזרים להעביר את האות הלאה. חלקם דווקא פועלים להפחתת תהליך האיתות ומתן משוב שלילי. דוגמה אחת היא החלבון c-Cbl שיכול להיקשר לרצפטורים פועלים ולזרז את היוביקוויטילציה שלהם, מה שמקדם אנדוציטוזה ופירוק חלבונים בליזוזומים. חלבונים אנדוציטיים המכילים ubiquitininteraction motifs (UIMs) מזהים את הרצפטור המסומן ומכוונים אותו לוזיקולות עטופות קלתרין ובסופו של דבר לפירוק בליזוזמים. מוטציות המעכבות את הדאון רגולציה של החלבון c-Cbl גורמות לאיתות ממושך מצד רצפטורי RTK מה שמקדם התפתחות סרטן.

Question 174

מה הוא המנגנון אשר מאפשר ל- NGF להיקשר ל-RTK הספציפי לו?

Answer 174

כמו במקרה של GPCR , אנדוציטוזה הנגרמת על ידי ליגנד של RTK לא תמיד מורידה את הסיגנאל, שממשיך ממדורים תוך תאיים כמו האנדוזום. מנגנון זה מאפשר ל- nerve growth factor (NG להיקשר ל- RTK (trk a( הספציפי שלו בסוף אקסון ולאותת לגוף התא של אותו התא במרחק רב משם. כאן, וזיקולות אנדוציטיות המכילות TrkA עם NGF מועברות מהאקסון לגוף התא כאשר NGF קשור בצד הלומן וחלבוני הסיגנאל בצד הציטוזולי – מה שמאותת לתא לשרוד.

Question 175

מה משפחת ras כוללת ?

Answer 175

משפחת חלבוני Ras הכוללת בתוכה את החלבונים Ras,Rab,ARF,Ran ומשפחת Rho הם משפחה של חלבוני G מונומרים, אולם רק Ras ו- Rho מקבלים אותות חוץ תאיים.

Question 176

אילו שלושה חלבוני ras עיקריים יש בבני אדם?

Answer 176

ישנם שלושה חלבוני Ras עיקריים בבני אדם H,K ו-N Ras

Question 177

מה ras לרוב גורם?

Answer 177

כאשר RTKs מאותתים לגרעין לעורר פרוליפרציה או דיפרנציאציה של תאים, שני תהליכים המצריכים שינויים בביטוי הגנים. 30% מהגידולים האנושיים מבטאים צורות מוטנטיות היפראקטיביות של Ras התורמות לפרוליפרציה בלתי מבוקרת של תאי הסרטן.

Question 178

מוטציה שיש בהן עמידות מוגברת ל- gap של ras למה הן יגרמו?

Answer 178

לסרטן

Question 179

כיצד rtK מפעילות את ras?

Answer 179

באופן עקרוני, הם יכולים להפעיל Ras-GEF או לעכב Ras-GAP. אף על פי שכמה GAPs נקשרים ישירות ל-RTKs זהו צימוד לא ישיר של רצפטור ל-Ras-GEF שמביא את Ras למצב הפעיל שלו. לאובדן הפעילות של Ras-GEF השפעה דומה לאובדן הפעילות של Ras עצמו.

Question 180

כיצד מפעילים את ה- ras super family?

Answer 180

הפעלת חלבוני Ras superfamily אחרים כולל אלה ממשפחת Rho מתרחשת גם באמצעות הפעלת GEF. ה- GEF הספציפי קובע באיזו ממברנה ה- GTPase מופעל, ובאמצעות כך שפועל כפיגום, הוא יכול גם לקבוע אילו חלבונים במורד הזרם מפעיל ה - GTPase.

Question 181

היכן התגלה ה- gef של ה- ras?

Answer 181

התגלה במחקרים גנטיים של התפתחות עיניים בדרוזופילה

Question 182

איך מכונה GEF של RTK איך מכונה מה שמקשר ביניהם?

Answer 182

. GEF המכונה Sos. מחקרים גנטיים חשפו חלבון נוסף, שנקרא כיום Grb2 שהוא חלבון מתאם המקשר בין רצפטור ה- Sev לחלבון Sos

Question 183

מהו map-kinase?

Answer 183

בדרך כלל מערכת האותות המופעלת על ידי RTK ו-Ras היא קצרת מועד הודות לפעילות GAP ופוספטאזות. אולם כדי לעודד פרוליפרציה או דיפרנציאציה תאית יש להמיר את אירועי הסיגנאל הללו מאירועים קצרים יחסית לאירועים שנמשכים זמן ארוך יותר ומסוגלים להעביר את האות לגרעין כדי לשנות את דפוס הביטוי של הגנים. קסקדת ה- MAP kinase module היא אחד ממנגנוני המפתח המשמשים למטרה הזו.

Question 184

כיצד נקראות שלושת הקינאזות של Map?

Answer 184

(Raf (= MAPKKK) Mek (= MAPKK) ו- (Erk (= MAPK

Question 185

כיצד פועל רצפטור טירוזין קינאז?

Answer 185

1.קבלת סיגנאל גורמת לדימריזציה ולפוספורילציה של שני מונומרי RTK . 2. grb2 קושר את שיירי הטירוזין המזורחנים בעזרת דומיין SH2. 3. Grb2 מצידו השני בעל דומיין 3SH, וקושר שיירי פרולין של Sos. Sos הוא ה-GEF של Ras ומבצע שפעול שלו. 4. לאחר ש- RAS עובר שחלוף, הוא מסייע בגיוס של החלבון RAF לממברנה ומשפעל אותו. 4. RAF מזרחן את החלבון Mek שמזרחן את החלבון Erk – זו קסקדת ה- MAPK.

Question 186

מה החלבון ERK מזרחן?

Answer 186

Elk1 ואחרים שהם פקטורי שעתוק של "תכנות התא", הקשורים למסלולים חשובים של התמיינות וחלוקה. עוד הוא מזרחן מתחמי רגולציה מה שמפעיל קבוצת immediate early genes ש"נדלקים" תוך דקות לאחר ש- RTK הופעל (והם נדלקו אפילו כשסינתזת החלבון נחסמה בניסויים עם חומרים שונים). בין הגנים המופעלים על ידי מסלול זה ישנם כמה המגרים את פרוליפרציית התאים, כמו הגנים המקודדים לציקלינים של G1 .

Question 187

כיצד אותו חוץ תאייים מפעילים את ה-mapk?

Answer 187

באופן זמני בלבד

Question 188

האם ERK יכול להפסיק את raf

Answer 188

כן

Question 189

כיצד Map kimase מפעיל לולאת משוב חיובית? או שלילית?

Answer 189

מפעיל לולאת משוב חיובית מורכבת כדי לייצר תגובת "הכל או כלום" בלתי הפיכה במסגרתה ביציות של צפרדע ממגורות על ידי חשיפה קצרה להורמון פרוגסטרון החוץ תאי שגורם להן להתבגר. עוד מצוין כי בתאים רבים MAP קינאזות מפעילות לולאת משוב שלילי על ידי הגדלת ריכוז הפוספטאז שמסיר את הקינאז מ- MAP קינאז. העליה בריכוזו של פוספטאז נובעת הן מעלייה בשעתוק הגן המקודד לו והן מייצוב האנזים כנגד פירוק.

Question 191

היכן פועלות מערכות של mapk בעלות שלושה רכיבים?

Answer 191

פועלות בכל התאים האאוקריוטים, כאשר מערכות שונות מתווכות תגובות שונות באותו התא.

Question 192

כיצד התאים נמענים מ- cross talk בין מסלולי הסיגנאל השונים?

Answer 192

חלבוני פיגום

Question 193

האם בתאי יונקים יכולים לפעול 5 מערכות Mapk?

Answer 193

כן

Question 194

מתי יש שימוש ב- mapk?

Answer 194

שתיים מהמערכות הללו מופעלות על ידי סוגים שונים של סטרס תאי, כמו קרינה אולטרה סגולה הלם חום, וסטרס אוסמוטי, וכן על ידי ציטוקינים דלקתיים. אחרים בעיקר מתווכים תגובות לאותות מתאים אחרים.

Question 195

מה החיסרון של mapk בפיגומים?

Answer 195

הגבלת ההגברה: למרות שאסטרטגיית הפיגומים מספקת דיוק ונמנעת מ"שיחות חוץ" שיכולות כאמור להתקיים, היא מצמצמת את ההזדמנויות להגברה ולהפצת האות לחלקים שונים בתא, הדורשים שלפחות חלק מהרכיבים יהיו דיפוזיים. לא ברור באיזו מידה הרכיבים הפרטניים של מערכות ה- MAP יכולים להתנתק מהפיגום במהלך תהליך ההפעלה כדי לאפשר הגברה.

Question 196

מה עושה אינסולין?

Answer 196

אינסולין משפעל רצפטור טירוזין קינאז שכאמור, הוא כבר מראש דימר על גבי הממברנה, ולא מונומר שעובר דימריזציה כמו שאר הרצפטורים של המשפחה. במקרה הזה, הרצפטור לא רק שמזרחן את עצמו ואת בן הזוג לאחר הקישור לאינסולין, הוא גם מזרחן חלבון בשם 1IRS שבהמשך יגייס את Grb2 והמסלול ממשיך כרגיל, כפי שלמדנו. הפקטור 1IRS הוא פקטור משמעותי העובר זרחון על שיירי טירוזין עם הקישור לאינסולין.

Question 197

למה irs חשוב באינסולין?

Answer 197

הוא משפעל את PI3K המזרחן PIP2 ל- PIP3. הקישור לקינאז נעשה דרך דומיין SH2. PIP3 מגייס לממברנה חלבון בשם PKB שאלברטס גם קורא לו Akt. עושה כמה דברים: הוא מזרחן את GSK3 (ההוא שבהמשך יזרחן את גליקוגן סינתז קינאז, ויהפוך אותו ללא פעיל). בדרך שאנחנו לא לגמרי מבינים הוא משפעל אקסוציטוזה של וזיקולות Glut4.

Question 198

לאיזה משפחה שייכים חלבוני ה- rho?

Answer 198

שייכים למשפחת ה- Ras והם חלבוני G. אנחנו רואים סיגנאל ממשפחת ה- ephirin שתפקידו לעודד מיגרציה של האקסון לכיוון תא השריר אותו הוא מעצבב. RhoA יושב לא פעיל על הממברנה (קושר GDP) ועם הקישור של הליגנד לרצפטור, גורם לשחלוף והפעלה שלו שבתורו גורם להפעלה של אפקטורים רבים הקשורים לציטוסקלטון.

Question 199

עי מי RHO A מופעל?

Answer 199

RTK

Question 200

מה גורם שפעול של חלבוני RHO.

Answer 200

משפחת Rho גורמת לרה-ארגון של הציטוסקלטון בתא, ולכן משפיעה על תנועה, הידבקות, קוטביות וצורת התא. היא גם מבקרת את התקדמות מחזור התא, שעתוק גנים וטרנספורט ממברנות. חלבוני המשפחה ממלאים תפקיד מרכזי בנדידת תאים וצמיחת אקסונים של נוירונים ומתווכים תגובת אקטיבציה להפעלת סוג מיוחד של guidance receptors

Question 201

מה שלות החלבונים שמאופיינים היטב עם ה- cytoskeeton?

Answer 201

Rho בעצמו Rac ו-Cdc42 . כל אחד מהם משפיע על חלבוני מטרה רבים במורד הזרם.

Question 202

מה ההבדל בין ras ל-rho?

Answer 202

בשונה מ- Ras אשר מעוגן לממברנה גם כאשר הוא כבוי, חברי משפחת Rho נקשרים במקרים רבים ל- GDIs בציטוזול כאשר הם כבויים. קישור זה מונע אינטראקציה של חלבוני ה -G עם Rho-GEFs בממברנה הפלסמטית.

Question 203

על מה משפיע rhoa

Answer 203

משום ש- RhoA משפיע על מבנים של אקטין ומיוזין הוא משפיע על סטרס פייברז וגם על הטבעת החונקת בציטוקינזה, כך שאם מנטרלים אותו לא תהיה ציטוקינזה. למשל: בשלבים הראשונים של עובר דרוזופילה אין ציטוקינזה, אך במעבר מחלוקה בין 1000 ל2000 תאים – יש ציטוקינזה בבת אחת. כנראה שיש שם מעורבות של חלבון זה.

Question 204

כיצד rtk מפעיל את rho gtpase?

Answer 204

אחד מבני משפחת ה- Eph נמצא על פני עצבים מוטוריים ועוזר להנחות את הקצה הנודד של האקסון (המכונה growth cone) אל היעד שלו – השריר. הקישור של האפרין מפעיל את הרצפטור שלו וגורם ל-growth cone להתמוטט וכך מרחיק אותו מאזורים לא מתאימים ושומר עליו במסלול. התגובה תלויה ב -Rho-GEF המכונה ephexin , שקשור ביציבות לזנב הציטוזולי של קולטן ה- Eph. קשירת ה- Eph מפעילה את הרצפטור ל- Eph שמפעיל טירוזין קינאז ציטופלסמטי שמזרחן את ephexin על טירוזין. כך, יכולתו של ephexin להיקשר ל- RhoA גבוהה. לאחר מכן RhoA המופעל מבקר חלבוני מטרה שונים במורד הזרם, כולל כמה חלבוני אפקטור השולטים בשלד התאי וגורם ל- growth cone להתמוטט.

Question 206

מה Pi3k מזרחן?

Answer 206

הוא בעיקר מזרחן פוספוליפידים של אינוזיטול ולא חלבונים, וגם RTK , וגם GPCR יכולים להפעיל אותו. זה ממלא תפקיד מרכזי בקידום הישרדות התאים וגדילתם

Question 207

Phosphatidylinositol למה הוא ייחודי?

Answer 207

הוא ייחודי כיוון שהוא יכול לעבור פוספורילציות הפיכות במספר אתרים בקבוצת הראש האינוזיטולים. זאת כדי לייצר מגוון ליפידי PI מזורחנים הנקראים פוספואינוזיטידים. כשהוא מופעל, PI 3-kinase מזרז זרחון בעמדה 3 של טבעת האינוזיטול ליצירת מספר פוספואינוזיטידים כמתואר באיור. הייצור של PI(3,4,5)P3 הוא חשוב ביותר מכיוון שהוא יכול לשמש כאתר עגינה לחלבוני סיגנאל תוך תאיים שונים, שמתאספים לדומייני איתות המעבירים את הסיגנאל לצד הציטוזולי של הממברנה הפלסמטית.

Question 208

מה עושה Pten phosphatase?

Answer 208

מבצע דה פוספורילציה לכל שלוש העמדות בטבעת האינוזיטול

Question 209

מה קורה כאשר יש מוטציות ב- pten phosphatase?

Answer 209

ניתן למצוא מוטציות ב- PTEN בסוג סרטן רבים: על ידי הארכת הסיגנאל מ PI 3-kinase ' מתקדמת גדילה תאית בלתי מבוקרת.

Question 210

אילו סוגים יש ל-pi3k?

Answer 210

ישנם סוגים שונים של PI 3-kinases . אלו המופעלים על ידי RTKs ו-GPCR שייכים לקבוצה I. - אלה הם הטרודימרים המורכבים מתת יחידה קטליטית משותפת ומתת יחידות רגולטוריות שונות. RTKs מפעילים מחלקה המכונה class Ia PI 3-kinases בה תת היחידה הרגולטורית היא חלבון מתאם הנקשר לשני פוספטירוזינים על RTKs (כשהם מופעלים) באמצעות שני דומייני SH2 שלה. -GPCRs מפעילים מחלקה המכונה class Ib PI 3-kinases שלהם תת יחידה רגולטורית הנקשרת לקומפלקס הבטא-גמא של trimeric G protein (Gq) כאשר GPCRs מופעלים על ידי הליגנד החוץ תאי שלהם.

Question 211

מה עושה קישור ישיר של ras ל- class1 בפוספואינוזטידים

Answer 211

קישור ישיר של Ras מופעל יכול לאקטב את תת היחידה הקטליטית המשותפת של class I

Question 212

מהו הזרחון החשוב ביותר מבין שלושת הזרחונים?

Answer 212

בתמונה כאמור ניתן לראות יצירת אתרי עגינה פוספואינוזיטידיים על ידי PI 3-kinase. הזרחון החשוב ביותר הוא של PI (4,5) P2 ליצירת PI (3,4,5) P3 שיכול לשמש אתר עגינה לחלבוני סיגנאל בעלי PI(3,4,5)P3-binding PH domains. קינאזות אחרות של פוספטידיל אינוזיטול מזרזים את תהליכי הזרחון שמסומנים בירוק.

Question 213

דרך מה חלבוני סיגנאל נקשרים ל- PI(3,4,5)P3?

Answer 213

חלבוני סיגנאל נקשרים ל- PI(3,4,5)P3 דרך דומיין אינטאקציה ספציפי כמו למשל pleckstrin homology (PH), אשר זוהה לראשונה בחלבון הטסיות pleckstrin.

Question 215

מה הם דומייני PH?

Answer 215

דומייני PH מתפקדים בעיקר כדומייני אינטראקציה בין חלבונים ורק קבוצה קטנה שלהם נקשרת ל- PI(3,4,5)P3. לפחות חלקם מכירים גם חלבון קושר ממברנה ספציפי, כמו גם את PI (3,4,5) P3 מה שמגדיל מאוד את הספציפיות של הקישור ומסייע להסביר מדוע חלבונים בעלי PI(3,4,5) P3-binding PH domains לא מעוגנים כולם לאתרי PI(3,4,5)P3

Question 216

ל- sos ול- akt יש PH?

Answer 216

נכון

Question 217

מה הוא המסלול העיקרי שמופעל עי אינסולין?

Answer 217

PI-3-kinase–Akt signaling pathwa היא המסלול העיקרי שמופעל על ידי אינסולין, והוא גם משחק תפקיד מרכזי בקידום הישרדות וגדילה של סוגי תאים רבים הן בחסרי חוליות והן בחולייתנים.

Question 218

מה הוא החלבון mtor

Answer 218

חלבון mTOR הוא חלבון סופר חשוב המבקר את שרידות התא מבקר את גדילת התא, התמיינות והחלקות וגם אוטופאגיה . הפעילות הישירה של mTOR היא "קינאז". אנחנו אוהבים לקרוא לו "אב הבית של התא", זאת מאחר והוא אחראי על כל התחזוקה השותפת והיומיומית של התא.

Question 219

איך IGF מצליחים לעורר גדילה?

Answer 219

הם נקשרים ל- RTK ספציפי שמפעיל PI 3-kinase שבתורו מייצר PI(3,4,5)P3. ה-PI(3,4,5)P3 מגייס שני קינאזות לממברנה דרך דומייני PH: האחד, Akt (המכונה גם פי קיי בי) והשני PDK1 הדבר מוביל לאקטיבציה של Akt. כאשר הוא מאוקטב, Akt מזרחן חלבונים רבים על הממברנה הפלסמטית, בציטוזול ובגרעין. ההשפעה על רוב החלבונים הידועים הללו היא הפעלתם והפעילות של Akt נועדה לשפר את שרידות התאים וצמיחתם כפי שמופיע באיור.

Question 220

למה MTOR נקרא MTOR?

Answer 220

הבקרה על גדילה תאית במסלול ה- PI-3-kinase–Akt תלויה בחלקה ב- mTOR: הוא קרוי mTOR מאחר והוא יעד של Rapamycin. רפמיצין הוא טוקסין חיידקי המעכב את פעילות הקינאז של mTOR ולכן משמש כתרופה אימונוסופרסיבית (מדכאת מערכת החיסון) וככימותרפיה לסוגים מסויימים של סרטן.

Question 221

אילו שני קומפלקסים יש ל- Mtor?

Answer 221

1. קומפלקס 1 של mTOR כולל את החלבון Raptor המקנה לקומפלקס רגישות לרפמיצין. קומפלקס זה אחראי לגדילה תאית על ידי יצירה של ריבוזומים וסינתזת חלבונים ועל ידי עיכוב פירוק חלבונים. קומפלקס זה מקדם גם שרידות תאית על ידי עידוד אפטייק של נוטריינטים ומטבוליזם. 2. קומפלקס 2 של mTOR כולל את החלבון Rictor והוא אינו רגיש לרפמיצין. הוא מסייע להפעלת Akt (במסלול זה mTOR מזרחן את Akt ומסייע לו להתנתק מהממברנה, כך שהוא יכול לזרחן בעצמו את החלבון Bad שמעכב את BCL2). בנוסף, קומפלקס זה חיוני לבקרה על שלד האקטין באמצעות חלבוני Rho.

Question 222

מה MTOR יודע לעשות דרך קומפלקס 1?

Answer 222

mTOR בעיקר דרך קומפלקס 1 יודע לבקר גדילה תאית, זאת על ידי אקטיבציה שהוא עובר בזכות נוטריינטים כמו חומצות אמינו (על פי לנינג'ר גם חומצות שומן מסועפות) וחלבוני סיגנאל חיצוניים המכונים growth factors. למעשה הוא משלב אינפוטים ממקומות שונים ואלה מסייעים להפעיל את mTOR ולקדם כאמור גדילה תאית.

Question 223

דרך איזה מסלול גורמי גדילה מפעילים MTOR?

Answer 223

PI3K-AKT מאקטב את mTOR בקומפלקס 1 באופן לא ישיר על ידי זרחון שמעכב GAP בשם Tsc2 . Tsc2 כעת פועל על Ras-related GTPase מונומרי בשם Rheb. בצורתו הפעילה, Rheb-GTP מאקטב את mTOR בקומפלקס 1. בסופו של דבר התוצאה היא ש- Akt מפעיל את mTOR ובכך מקדם גדילה תאית.

Question 224

האם GPCR ו- RTK יכולים להפעיל את אותם המסלולים?

Answer 224

כן

Question 225

האם יש רצפטורים שפועלין במנגנון של טירוזין קינאז אך אין להם טירוזין קינאז?

Answer 225

כן ## Footnote רצפטורים רבים על פני התא תלויים בזרחון של טירוזין לפעילותם אך חסרים דומיין טירוזין קינאז. רצפטורים אלה פועלים באמצעות טירוזין קינאזות ציטופלסמטיים הקשורים לרפטורים ומזרחנים חלבוני מטרה שונים, לרוב את הרצפטורים עצמם. רצפטורים אלה פועלים באותו אופן דומה ל- RTKs למעט העובדה שדומיין הקינאז שלהם מקודד על ידי גן נפרד והוא קשור באופן לא קוולנטי לשרשרת הפוליפפטיד של הרצפטור.

Question 226

במה תלויים רצפטורים שאין להם דומיין טירוזין קינאז?

Answer 226

חלק מאותם רצפטורים תלויים בבני המשפחה הגדולה ביותר של טירוזין קינאזות בציטופלסמה של יונקים, משפחת ה- Src. מבין חבריה ניתן למנות את החלבונים הבאים: Src, Yes, Fgr, Fyn, Lck, Lyn, Hck, Blk. הקינאזות הללו כוללות כולן דומייני SH2 ו-SH3 ונמצאות בצד הציטופלסמטי של הממברנה הפלסמטית, מוחזקות שם בחלקן על ידי האינטראקציה עם הרצפטורים הטראנסממברנאליים ובחלקן על ידי קישור קוולנטי לשרשרת ליפידית.

Question 227

האם חלבוני GPCR יכולים להפעיל SRC

Answer 227

כן

Question 229

מה הם צמתים בין תא לתא ?

Answer 229

התאים יכולים להיות קשורים זה לזה וקשורים למטריקס החוץ תאי (רשת מורכבת של חלבונים ושרשראות פוליסכרידים שהתאים מפרישים) –צמתים. כך או כך הם יוצרים מבנה רב תאי מאורגן שיכול לעמוד ולהגיב לכוחות החיצוניים השונים המופעלים עליו.

Question 230

מה הם צמתים בין תא לתא?

Answer 230

אינטראקציות שאוחזות את התאים ביחד, קשורים זה לזה ולמטריקס החוץ תאי

Question 231

על מה מנגנוני ההיצמדות שולטים?

Answer 231

מנגנוני ההיצמדות שולטים בארכיטקטורת הגוף – צורתו, חוזקו וסידור סוגי התאים השונים שלו. יצירה ושבירה של הקשרים בין התאים כמו גם המטריקס החוץ תאי קובעים את הדרך בה ינועו התאים באורגניזם.

Question 232

על מה חיבורים באמצעות צמתים שולטים?

Answer 232

על הכיוון וההתנהגות של שלד התא, ובכך מאפשרים לו לחוש ולהגיב לשינויים בתכונות המכאניות של סביבתו. לכן מנגנוני הצמתים קריטיים לכל היבט של ארגון, פונקציה ודינאמיקה של מבנים רב תאיים, וליקויים במנגנון זה גורמים למגוון עצום של מחלות.

Question 233

על ידי אילו שני רקמות ניתן לתאר את מאפייני הצמתים?

Answer 233

רקמת חיבור רקמת אפיתל

Question 234

מי יוצר את הרקמת חיבור?

Answer 234

המטריקס החוץ תאי

Question 235

איזה צמתים יוצרים התאין והמטריקס?

Answer 235

התאים והמטריקס יוצרים צמתים חשובים המקשרים בין שלד התא למטריצה ומאפשרים לתאים לנוע דרכה ולעקוב אחר שינויים בתכונות המכאניות שלה.

Question 236

אילו דוגמאות יש לרקמת אפיתל? ומי יוצר אותה?

Answer 236

הרקמה השניה היא רקמת אפיתל כמו אפיתל המעי או שכבת האפידרמיס של העור. ברקמת האפיתל התאים נקשרים לזה לזה תוך שהם יוצרים "יריעות" הנקראות epithelia.

Question 237

ממה מורכבת המטריצה החוץ תאית בתאי אפיתל

Answer 237

מהלמינה הבאזאלית

Question 238

איך התאים נקשרים זה לזה ברקמת אפיתל?

Answer 238

ברקמת האפיתל התאים נקשרים לזה לזה תוך שהם יוצרים "יריעות" הנקראות epithelia

Question 239

מה הם הצמתים שיש בין לתא לתא ובין תא למטריקס?

Answer 239

1. דזמוזומים (desmosomes) – מהווים נקודת עגינה לסיבי ביניים ויוצרים מבנה המקשר בין התאיים. 2. צמתי הדבקה (adherens junctions) – מהווים נקודת עגינה לסיבי אקטין וגם הם מקשרים בין התאים. actin-linked cell-matrix junction – אחראים ליצירת אינטראקציות בין סיבי אקטין ללמינה הבזאלית. 3. המידזמוזומים (hemidesmosomes) – אחראים ליצירת אינטראקציות בין סיבי ביניים ללמינה הבזאלית. 4.צמתי אטימה (Tight junctions) – מחזיקים את התאים קרוב זה לזה, אוטמים את המרווח ביניהם וכך ומונעים זליגה של חומרים בין התאים. 5.צמתי תקשורת (Gap junction) – יוצרים תעלות ותפקידם לתאם העברת מולקולות קטנות המסיסות במים מתא אחד לאחר באותה שכבת תאים. יש להם מרכיב חשוב בתקשורת.

Question 240

המיקומים היחסיים של הצמתים זהים כמעט בכל תאי האפיתל של החולייתנים

Answer 240

נכון

Question 241

כיצד מקושרים השלד התאי ומבנים אחרים מחוץ לתא?

Answer 241

באמצעות חלבונים טראנסממברנאליים

Question 242

אילו שני superfamilies יש בחלבוני שלד התא החוץ תאי?

Answer 242

חלבונים ממשפחת הקדהרינים (cadherin superfamily) מתווכים בעיקר את ההיקשרות של תא לתא. חלבונים ממשפחת האינטגרינים (integrin superfamily) מתווכים בעיקר את ההיקשרות של תא למטריקס החוץ תאי.

Question 243

מה קדהירינים יכולים לקשור? ומה אינטגרינים קושרים?

Answer 243

1. מובן שיש התמחות בכל משפחה כזו: כך למשל קדהרינים מסויימים קושרים אקטין ויוצרים adherens junctions ואילו אחרים נקשרים לסיבי ביניים ויוצרים דזמוזומים. 2. במשפחת האינטגרינים ישנם חברים הקושרים אקטין ויוצרים actinlinked cell–matrix junctions ואילו אחרים נקשרים לסיבי ביניים ויוצרים המידזמוזומים.

Question 244

האם אינטגרינים יכולים גם לתווך בין תא לתא?

Answer 244

כן

Question 245

אילו צמתים ואיזה חלבון מתאים לכל צומת?

Answer 245

Question 246

ממה בנויה כל צומת?

Answer 246

כל צומת בנוי מחלבון צומת חוצה ממברנה, ליגנד חוץ תאי איתו נוצר קשר, סיב תוך אליו הצומת מקשרת וחלבון מתאם בין הצומת לשלד התא.

Question 247

מה הם קדהירנים? ואיפה הם נמצאים?

Answer 247

קדהרינים הם חלבונים שנמצאים בכל התאים האנימליים שהגנום שלהם נותח. הם נמצאים גם ב- choanoflagellates שיכולים להתקיים הן כאורגניזם חד תאי והן כרב תאי, ונחשבים כנציגים של קבוצת הפרוטיסטים ממנה התפתחו בעלי החיים

Question 248

האם קדהירנים נמצאים גם בצמחים ובפטריות?

Answer 248

לא

Question 249

מה מכיל הדומיין החוץ תאי של חלבוני קדהירנים? מה מכיל הדומיין של קדהירין קלאסי ומה מכיל הדומיין של קדהירנים הלא קלאסיים?

Answer 249

מספר רב של חזרות של הדומיין המשותף לקדהרינים. הקדהרינים הקלאסיים (מיד נסביר) מכילים 5 יחידות של הדומיין ודזמוגלין ודזמוכולין (לא קלאסיים) מכילים 4 או 5. קדהרינים לא קלאסיים מסויימים מכילים אפילו מעל 30 חזרות.

Question 250

איזה חלק הוא ואריאבלי בקדהרינים? החוץ ממברנאלי או התוך ממברנאלי?

Answer 250

התוך ממבראנלי

Question 251

האם יש קדרהין שהוא חסר דומיין טראנס ממבאנלי? ואם כן מי הוא?

Answer 251

האזור התוך תאי של הקדהרינים הוא וריאבילי, דבר המשקף את האינטראקציה שמשפחה זו יוצרת עם מגוון רחב מאוד של חלבונים תוך תאיים, חלקם חלבוני סיגנאל וחלקם קשורים לשלד התא. במקרים מסויימים למשל במקרה של קדהרין טי חסר דומיין טראנס ממברנאלי, ויש לו רק דומיין חוץ תאי. לפיכך טי קדהרין מעוגנים לממברנה מהצד החוץ תאי על ידי GPI.

Question 252

איך נקראו שלושת הקדהירינים הראשונים שהתגלו?

Answer 252

E-cadherin מצוי על סוגי אפיתל רבים, N-cadherin בעצב, בשריר ובעדשות, P-cadherin בשליה (פלצנטה) ובאפידרמיס. כל אלה נמצאים גם ברקמות אחרות, ונקראים קדהרינים קלאסיים.

Question 253

איזה קשר יש בין כל הקדהרינים הקלאסיים? ומה הם יוצרים?

Answer 253

קדהרינים קלאסיים קשורים יותר מבחינת הרצף שלהם, והם יוצרי צמתי אדהזיה עם אקטין

Question 254

מה הם קדהירינים לא קלאסיים?

Answer 254

דהרינים לא קלאסיים הם כאלה בעלי רצף מרוחק יותר, והם למשל דזמוכולין ודזמוגלין.

Question 255

מה קדהירינים לא קלאסיים יוצרים?

Answer 255

קדהרינים לא קלאסיים יוצרים דזמוזום עם סיביי ביניים. הקדהרינים הלא קלאסיים ידועים בפונקציית ה"הדבקה" שלהם, כמו למשל protocadherins מגוונים המבוטאים במוח ויש עוד סוגים רבים. [

Question 256

כמה קדהירינים יש בבני אדם?

Answer 256

180

Question 257

מה הם קדהירינין מתווכים?

Answer 257

צמתי עיגון בין תאים הם בדרך כלל סימטריים: אם בצד אחד של הצומת הקישור הוא לאקטין כך יהיה גם בצד השני. למעשה, הקישור בין קדהרינים שונים הוא הומופילי – כאשר קדהרין מתא אחד יוצר אינטראקציה עם קדהרין מתא אחר ובשניהם מדובר באותו סוג של קדהרינים

Question 258

במה קדהירינים תלויים? ואיך?

Answer 258

קדהרינים תלויים ביוני סידן, משם גם נגזר שמם סידן: הסידן יושב באתר המצוי סמוך ל"ברך" שהיא חלק מהמבנה של החלבון, וגורם לה להיות קשה – מה שמייצב את המבנה של הקדהרין (מעין משפעל אותו). כאשר מסירים את הסידן, ה"ברך" מתרפה וכל המבנה שלה נהיה גמיש יותר, כך שהצומת יכול להיפרד. במקביל, נראה כי הקונפורמציה בקצה ה- N משתנה מעט, ומחלישה את הזיקה למולקולת הקדהרין התואמת על התא הנגדי.

Question 259

אילו אינטראקציות יש בין שני קדהירינים?

Answer 259

המון אינטראקציות חלשות

Question 260

האם ישנה זיקה גבוהה בין שני קדהירינים?

Answer 260

לא

Question 261

אפקט וולקרו

Answer 261

לאחר שיצרו אינטראקציה עם קדהרינים מהתא השני, יש להם נטייה להתקבץ יחד עם עוד מולקולות של קדהרין ולייצר אזור ממברנאלי שכולו קדהרינים. הקשר הכולל המתקבל בצומת שכזו חזק בהרבה מהקשרים הבודדים המרכיבים אותו אך מאפשר בו זמנית למנגנוני בקרה לפרק את הצומת על ידי הפרדת המולקולות אלו מאלו

Question 262

האם קדהירינים מתחברים כדבק? ולמה?

Answer 262

קדהרינים לא מתחברים פשוט כדבק, אלא מתווכים היכרות סלקטיבית ומאפשרים לתאים מסוגים דומים להתחבר אלו לאלו ולהיפרד מסוגי תאים אחרים.

Question 263

איפה הקדהירין ממלאים תפקיד מכריע?

Answer 263

בהליך מיון בהתפתחות העוברית

Question 264

איפה ניתן לראות את הקדהירין בהתפתחות?

Answer 264

ביצירת צינור העצבים בחולייתנים – מתרחש מעבר מביטוי E-cadherin שהולך ונעלם אט אט לביטוי קדהרינים אחרים כמו N-cadherin בתאים האקטודרמליים שייצרו את צינור העצבים. לאחר מכן, כאשר תאי ה- neural crest נודדים הרחק מצינור העצבים, הקדהרינים הללו הופכים להיות מעטים מאוד ובהמשך מתחיל ביטוי של קדהרין חדש, cadherin 7, העוזר בעגינת התאים המהגרים יחד כקבוצת תאים הקשורה באופן רופף. לבסוף, כאשר התאים עוברים אגרגציה ליצירת גנגליונים הם מחזירים את הביטוי של ה- N-cadherin . אם N-cadherin מתבטא באופן מלאכותי, בניסוי, בתאי ה- neural crest המתהווים, התאים לא מצליחים לברוח צינור העצבים ולנדוד.

Question 265

מה שולט בתהליכים של הפרדת רקמות בקדהרין?

Answer 265

קישור ההומופילי של קדהרינים

Question 266

מה ההבדל בין שתי התמונות הללו?

Answer 266

בתמונה הראשונה שמו שני סוגים של קדהירינים שונים ובתמונה השנייה זה אותו סוג של קדהרין

Question 267

האם יצירה של שכפת אפיתל היא תהליך הפיך?

Answer 267

כן

Question 268

איך ניתן לשלוט על תאי אפיתל ?

Answer 268

עי מולקולות עגינה

Question 269

מה הם הפאקטורי השיעתוק שקשורים למולוקלות העגינה?

Answer 269

Slug, Snail, Twist

Question 270

מה עושה פאקטור שיעתוק twist?

Answer 270

פקטור השעתוק Twist למשל מדכא יצירה של קדהרינים וביניהם E קדהרין ובכך מגביר את המעבר של תא האפיתל לתא מזנכימאלי על ידי ניתוק של תא האפיתל מהסביבה האפיתליאלית שלו.

Question 271

לפי התיאוריה של מולוקולות עיגון מה הסיבה שתנאים ממאירים?

Answer 271

הידע על השינוי האפיתליאלי מזנכימאלי יכול לשפוך אור על הדרך בה תאים ממאירים משנים את התכונות שלהם, מתנתקים מהסביבה ונודדים בהתפתחות סרטן גרורתי באדם בוגר: שינויים אפיתליאליים מזכנימאליים מתרחשים גם כאירועים פתולוגיים במהלך חיי בוגר, בסרטן. רוב סוגי הסרטן מקורם באפיתל אך הם נוטים להפוך לממאירים – להתפשט, להימלט מרקמת האפיתל המקורית ולפלוש לרקמות אחרות

Question 272

מה יכול לגרום לתא סרטן לקבל אופי לא ממאיר

Answer 272

ניסויים עם תאי סרטן שד מתורבתים מראים כי חסימה של Twist יכולה להפוך את התאים חזרה לבעלי אופי לא ממאיר.

Question 273

מה זה ADHERENT JUNCTION?

Answer 273

הוא סוג של צומת עיגון בין תא לתא. מעורבים בו סיבי אקטין, חלבונים מתאמים וכמובן – קדהרינים.

Question 274

מה adherent junction מכיל?

Answer 274

צומת אדהזיה זה מכיל אינטראקציות עם חלבונים מתאמים ציטופלזמטיים בשם קטנינים. בטא קטנין, ו- 120-P קטנין יוצרים אינטרקציה עם הקדהרינים מהצד הציטוזולי ואליהם נקשר קרוב משפחה נוסף שנקרא אלפא קטנין אשר יכול לעשות בעצמו אינטרקציה עם אקטין, אך גם יכול לגייס חלבונים מתאמים נוספים (כמו וינקולין שיוצר אינטרקציה עם האקטין) כדי לספק קישור דינאמי לסיבי האקטין

Question 275

איך מחוברים צמתי ההדבקה לשרשראות האקטין?

Answer 275

מתי ההדבקה מחוברים מהצד הציטוזולי לסיבי אקטין כפי שציפינו, אך לא אקטין לבדו. מרביתם מחוברים ל contractile bundles – כלומר לא רק לסיבי אקטין לבדם אלא גם מיוזין 2 מעורב.

Question 276

מה קורה כאשר מופעל מתח על תא אחד מבחינת הרקמה?

Answer 276

התאים האחרים ברקמה יודעים להתכווץ גם כן.

Question 277

כיצד מתאזנים כוחות התכווצות בתא אחד?

Answer 277

כוחות ההתכווצות הפועלים על צומת בתא אחד מאוזנים על ידי כוחות התכווצות בצומת התא הנגדי, כך שאף תא לא מושך אחרים לעברו ובכך משבש את ההתפלגות האחידה של התאים ברקמה.

Question 278

כיצד חלבונים בקומפלקס הקדהרין משנים את צורתם במתיחה?

Answer 278

חלבון אלפא אקטנין למשל, נמתח ממצב מקופל לקונפורמציה מורחבת כאשר פעילות התכווצות עולה בצומת, מה שמאפשר חיבור של חלבוני עזר נוספים כמו וינקולין, הנקשר לאזור החדש והחשוף של אלפא קטנין ומגייס עוד צברי אקטין כך שהאינטראקציה בין שלד התא לצומת מתחזקת. באמצעות מגנונים כמו זה משיכה של צומת מחזקת אותה. בחלק מהתאים, לעומת זאת, התכווצות האקטינים דווקא מפחיתה את הידבקות התאים במיוחד כשמדובר בכוחות גדולים. כוחות התכווצות מבוססי אקטין גדולים עשויים, ברקמות מסוימות, למשוך חזק מספיק בשולי הצמתים כדי לקלף אותם זה מזה, במיוחד אם ההתכווצות משולבת יחד עם מנגנוני ויסות נוספים המחלישים את ההדבקה. מנגנון זה עשוי להיות חשוב בצורות מסויימות של "שיפוץ" רקמות במהלך ההתפתחות.

Question 279

איך צמתי אדהזיה יכולים ליצור שונות?

Answer 279

- ברקמות לא אפיתליאליות רבות הם מופיעים כמקבצים קטנים המחברים בין סיבי אקטין קורטיקלי, ממש מתחת לממברנה הפלסמטית, של שני תאים שעושים אינטראקציה זה עם זה. - בשריר הלב הצמתים מעגנים את צרורות האקטין של האזור המתכווץ ופועלים במקביל לדזמוזומים כדי לחבר בין התאים המתכווצים מקצה לקצה. - דוגמה הידועה לצמתי האקטין מתרחשת בתאי אפיתל, שם הם יוצרים adhesion belt ארוכה ממש מתחת לפני השטח האפיקליים של האפיתל ואופפים את כל התאים בגליון האפיתל הזה. בתוך כל תא contractile bundle של צרורות אקטין ומיוזין 2 שוכנים בצמוד ל- adhesion belt מכוונים במקביל לממברנה הפלסמטית וקשורים אליה על ידי קדהרינים וחלבונים מתאמים. צרורות האקטין והמיוזין קשורים דרך הקדהרינים ליצירת רשת "טראנס-סלולארית" רחבה. התכווצות מתואמת של רשת זו מספקת את הכוח לתהליך בסיסי במורפוגנזה של בעלי חיים – קיפול גליונות האפיתל לצינורות, וזיקולות ומבנים קשורים אחרים

Question 281

כיצד ההתכווצות של האקטין משפיעה על התפתחות הדוזפופילה?

Answer 281

זמן קצר לאחר הגסטרולציה, האפיתל החיצוני של העובר מוארך בתהליך המכונה germ-band extension בו התאים מתכנסים פנימה לכיוון ציר דורסלי-ונטראלי ונמשכים לאורך הציר האנטריורי-פוסטריורי. הסידור מחדש תלוי ברגולציה המרחבית של ה- contractile bundles (אדום). ההתכווצות של הצרורות האלה מלווה בהסרה של E קדהרין וכתוצאה מכך הצטמקות המבנה ואובדן ההדבקה . נוצרות אדהזיות מבוססות קדהרין חדשות וכתוצאה מכך התרחבות התאים בציר הקדמי אחורי.

Question 282

מה הם דזמוזומים?

Answer 282

הם סוג נוסף של צמתי עגינה. מבחינה מבנית הם דומים לצמתי האדהזיה, אך הם מחברים בין התאים דרך סיבי ביניים וחלבונים מתאמים. סיב הביניים נקשר דרך חלבון מתאם אל קדהרין לא קלאסי. שני קדהרינים לא קלאסים מתחברים ליצירת צומת.

Question 283

איפה נמצאין דזמוזומים?

Answer 283

דזמוזומים נמצאים אצל חולייתנים אך לא נמצאים למשל בדרוזופילה. הם קיימים ברוב האפיתליה של חולייתנים בוגרים ונמצאים בשפע ברקמות הנתונות ללחץ מכאני כמו שריר לב והאפידרמיס המהווה את השכבה החיצונית של העור

Question 284

מה הדזמוזומים מכילים?

Answer 284

הדזמוזומים מכילים קדהרינים מתמחים שאינם קלאסיים ומתחברים מהצד הציטוזולי אל סיבי ביניים, אשר משתנים בהתאם לסוג הרקמה: למשל קראטינים בתאי אפיתל, דזמין בתאי שריר הלב.

Question 285

אילו שני קדהרינים לא קלאסיים ישנם? ומה הזנבות הציטופלסמטיים שלהם קושרים?

Answer 285

הקדהינים הם: דזמוגלאין דזמוקולין הזנבות הציטופלסמטיים שלהם קושרים plakoglobin ו- plakophilin אשר בתורם נקשרים לדסמופלאקין

Question 287

מה הדזמוזומים עושים?

Answer 287

הדזדמוזומים מופיעים בדרך כלל כ"כתמי הדבקה" דמויי כפתור ומרתקים את התאים זה לזה. בתוך התא, צרורות של סיבי ביניים מעוגנים לדזמוזומים יוצרים מסגרת מבנית בעלת חוזק מתיחה רב. עם קישור לצרורות דומים בתאים סמוכים נוצרת רשת המשתרעת לאורך הרקמה

Question 288

מחלת פמפיגוס (pemphigus)

Answer 288

בה מיוצרים נוגדנים כנגד אחד הקדהרינים של הדזמוזום. נוגדנים אלה נקשרים ומשבשים את הדזמוזומים המחזיקים את תאי האפידרמיס של החולים (קרטינוציטים) יחד. התוצאה היא שלפוחיות קשות בעור, עם דליפת נוזלי גוף לאפיתליום המשוחרר.

Question 289

מה הם צמתי אטימה?

Answer 289

צמתים האוטמים את המרווח בין שני תאים וכך מונעים זליגה של חומרים ביניהם

Question 290

מה הוא תפקיד של תאי אפיתל? ומה יש לעשות על מנת שתפקיד זה יישמר?

Answer 290

הם משמשים כמחסומי חדירות סלקטיביים, ומפרידים בין הנוזל המחלחל לרקמות בצד הבזאלי שלהם לבין נוזל עם הרכב כימי שונה בצד האפיקאלי פונקציית המחסום הזו מחייבת אטימה של התאים הסמוכים זה לזה באמצעות צמתים הדוקים בכדי שמולקולות לא יוכלו לדלוף בחופשיות מבעד לשורת התאים – צמתי אטימה. אפיתל המעי הדק מספק דוגמה טובה למבנה ותפקוד של צמתי אטימה,

Question 291

מה מאפשרים צמתי האטימה לתאי האפיתל?

Answer 291

צמתים האטימה מאפשרים לתאי האפיתל לשמש כמחסום למעבר של מומסים ונוזלים. הם אוטמים את המרווח בין התאים ומונעים זליגה של חומרים ביניהם. היות וכאמור כל תאי האפיתל משמשים כמחסום סלקטיבי עם חדירות חלקית למעבר של חומרים דרכם, צומת האטימה מצמד חזק את הממברנות של התאים הסמוכים ומונע מעבר של חומרים בין התאים.

Question 292

האם צמתי האטימה יכולים להיות חדירים למולקולות קטנות?

Answer 292

כן

Question 293

הובלה פרא-סלולרית

Answer 293

התנועה של יונים ומולקולות אחרות בין תאי אפיתל

Question 294

מה קורה בתמונה הבאה?

Answer 294

לאפיתל זה מבנה עמודי פשוט, כלומר הוא מורכב משכבה אחת של תאים גבוהים (עמודיים). אלה הם מכמה סוגים שונים אבל רובם הם תאים סופגים, כאלה המתמחים בספיגת נוטריינטים מהחלל הפנימי (או – לומן) של המעי. על התאים הסופגים להעביר נוטריינטים נבחרים על פני האפיתל מהלומן אל הנוזל החוץ תאי שבצד השני. משם, הנוטריינטים הללו עוברים דיפוזיה ומגיעים לכלי דם קטנים בכדי לספק הזנה לאורגניזם.

Question 295

במה תלויה הובלה טראנס סלולארית?

Answer 295

היא תלויה בשתי קבוצות של חלבוני טרנספורט בממברנה הפלסמטית של התאים הסופגים – סט חלבונים אחד מוגבל למשטח האפיקאלי – כלומר פונה לצד של הלומן, ומעביר באופן אקטיבי מולקולות נבחרות לתוך האפיתל מהלומן של המעי. הסט השני מוגבל למשטחים הבזולטראליים (בצד הבזאלי והלטראלי) של התא והוא מאפשר לאותן מולקולות שנספגו באמצעות הסט הראשון לצאת בצורת הובלה פאסיבית אל הנוזל החוץ תאי בצד השני של האפיתל.

Question 296

מלבד למנוע דליפה של מולקולות בין תאי האפיתל למה עוד משמשים

Answer 296

"גדרות" המסייעות במניעת הדיפוזיה של חלבונים אפיקאליים ובאזולטראליים בממברנה לאזור הלא נכון.

Question 297

אילו חלבונים יוצרים את צמתי האטימה?

Answer 297

1. סוג אחד של חלבונים הטראנסממברנאלים העיקריים היוצרים את הצמתים הם הקלאודינים החיוניים ליצירת הצומת ולתפקודו (עכברים חסרי קלאודין בשכבת האפידרמיס של העור יאבדו נוזלים במהירות וימותו יום לאחר היוולדם. לעומת זאת, אם תאים כמו פיברובלסטים מבטאים קלאודין באופן מלאכותי באמצעות ניסוי הם נצמדים זה לזה). 2. צמתי אטימה נורמליים מכילים גם חלבון טראנסממברנאלי נוסף – אוקלודין שאינו חיוני להרכבה או למבנה של הצומת אך חשוב להגבלת החדירות של הצומת. 3. חלבון טראנסממברנאלי נוסף הוא טריצלולין שדרוש לאטימת ממברנות יחד לשם מניעה של דליפה טרנס-אפיתליאלית בנקודות בהן שלושה תאים נפגשים.

Question 298

מה מיוחד בקצה של קלואודים ואוקלודין?

Answer 298

שהקצה האמיני והקרבוקסילי של שניהם נמצא בצד הציטוזולי

Question 299

מה התפקיד של הקצוות קלאודין ואוקלודין?

Answer 299

. לא נראה בתמונה אך מצויין בספר כי הקצוות הלו נקשרים לחלבוני פיגום גדולים המחברים את צומד האטימה לשלד האקטין. עוד ניתן לראות כי החלבונים יוצרים אינטראקציות הומופיליות.

Question 300

כמה קלאודינים יש בבני אדם?

Answer 300

באדם יש 24 סוגי קלאודין שמתבטאים בקומבינציות שונות ברקמות שונות כדי להקנות חדירות שונה לאפיתל של אותה הרקמה.

Question 301

מה זה paracellular pores?

Answer 301

קלאודינים יוצרים אותו תעלות סלקטיביות המאפשרות ליונים ספציפיים לחצות את המחסום של צומת האטימה מחלל חוץ תאי אחד למשנהו, כלומר, חלק מהחלבונים הללו הם חדירים לחומרים מסויימים. כך למשל בכליה מתבטא קלאודין שמאפשר מעבר של יוני מגנזיום דרכו, כדי לאפשר למגנזיום לעבור מהשתן לדם. כאשר ישנה מוטציה בגן המקודד לקלאודין הזה, רואים שיש הפרשה מוגברת של מגנזיום בשתן

Question 302

איך חלבוני הפיגום עוזרים בצמתי אטימה? ולאיזה משפחה הם שייכים?

Answer 302

קושרים את הצד הציטופלסמטי של חלבוני הצומת, ומקנים תמיכה מכאנית לצומת שלמעשה נבנה עליהם. – חלבונים חשובים השייכים למשפחת ה ZO = zonula ocledens. שלוש העיקריים במשפחה הם zo1 zo2 zo3

Question 303

כיצד חלבוני הפידום מתחברים קלאודין? וכיצד הם נקשרים לאוקלודין? וכיצד הם נקשרים לחלבונים של הולכת אותות? לאיזה סיב בתא צמתי האטימה יכולים להיקשר?

Answer 303

לחלבוני הקלאודין דרך דומיין הקרוי PDZ (סגמנטים של 80 ח. אמינו היכולים לזהות ולהיקשר לזנב ה- C טרמינלי של חלבונים ספציפיים) , לחלבוני אוקלודין דרך אתר GK ולחלבונים של הולכת אותות דרך דומיינים כמו 3SH. אקטין

Question 304

כמה דומיינים יש לחלבוני פיגום שיכול להיקשר לקלאודין?

Answer 304

. לחלבוני הפיגום דומיין אחד שיכול להיקשר לקלאודין בעוד שאחרים יכולים להיקשר לאוקלודין או לאקטין. בנוסף, חלבוני הפיגום הללו יכולים להיקשר זה לזה.

Question 305

איפה נמצאת הרשת של צמתי האטימה?

Answer 305

הרשת של צמתי האטימה לרוב נמצאת אפיקלית לדזמוזומים או צמתי אדהזיה, אך כל המכלול נקרא junctional complex והחלקים שלו תלויים אחד בשני לצורך היווצרותם.

Question 306

מה הם צמתי תקשורת?

Answer 306

הם צמתים המצמדים תאים מבחינה מטבולית וחשמלית.

Question 307

אילו שני תעלות של צמתי תקשורת ישנם?

Answer 307

קונקסינים (connexins) ואינקסינים (innexins).

Question 308

איפה קיימים קונקסינים ואיפה קיימים אינקסינים?

Answer 308

קונקסינים הם חלבוני צמתי התקשורת השולטים בבעלי חוליות עם 21 איזופורמים בבני אדם. אינקסינים נמצאים בצמתי תקשורת של חסרי חוליות.

Question 309

מה הגודל של צמתי התקשורת ומה הן מאפשרות להעביר?

Answer 309

לצמתי התקשורת pore size של 1.4 ננומטר המאפשר חילופי יונים אנאורגניים ומולקולות מסיסות אחרות, אך לא מאקרומולקולות כמו חלבונים או חומצות גרעין

Question 310

מה התאים המצומדים חולקים עי צמתי תקשורת?

Answer 310

פיכך, התאים המצומדים חולקים את המולקולות הקטנות שלהם אך לא את המאקרומולקולות

Question 311

מה קורה לזרם חשמלי שמוזרק לתוך תא בעזרת ה- gap junction?

Answer 311

זרם חשמלי המוזרק לתוך תא אחד דרך מיקרואלקטרודה גורם להפרעה חשמלית בתא השכן עקב מעבר של יונים הנושאים מטען חשמלי דרך ה - gap junctions. צימוד חשמלי זה דרך ה gap junctions משרת מטרה ברורה ברקמות המכילות תאים אקסיטביליים: פוטנציאל הפעולה יכול להתפשט במהירות מתא לתא ללא העיכוב המתרחש בסינפסות כימיות / כך למשל בבעלי חוליות צימוד חשמלי דרך הצמתים האלה מסנכרן את הכיווציות של תאי שריר הלב כמו גם של תאי שריר חלק האחראיים על התנועה הפריסטלטית של המעי.

Question 312

מאיזה חלבון מורכב צומת תקשורת?

Answer 312

קונקסין

Question 313

מה הוא קונקסין?

Answer 313

קונקסין הוא חלבון חוצה ממברנה ארבע פעמים. כל תעלה המצויה על ממברנה של תא אחד מורכבת מ – 6 תתי יחידות של קונקסין. 6 היחידות יחד קרויות קונקסון. שני קונקסונים על תאים נפרדים העוברים יישור אחד מול השני יוצרים תעלה רציפה. הספר מציין כי צומת תקשורת עצמו מורכב מהרבה זוגות קונקסונים כאלו במקביל, ויוצרים מעין מסננת מולקולרית.

Question 314

האם יש לצמתי התקשורת עוד תפקיד מלבד תיאום מטאבולי?

Answer 314

מעניין לדעת כי צמתי התקשורת לא רק אחראים לתיאום מטבולי אלא צמתים אלו מספקים גם פונקציית הצמדה בין התאים.

Question 315

כיצד ניתן להרכיב את התעלה של הקונקסינים?

Answer 315

יש אפשרות להרכיב את התעלה באופן הומוטיפי או הטרוטיפי במגוון וריאציות. כלומר Gap junctions ברקמות שונות יכולים להיות בעלי מאפיינים שונים מאחר והם נוצרו על ידי קומבינציות שונות של קונקסינים ולכן יוצרים תעלות השונות בחדירות ובבקרה שלהן (כמו כן מרבית סוגי התאים מבטאים יותר מסוג אחד של קונקסין). .

Question 316

האם התעלות של gap junctions פתוחות כל הזמן?

Answer 316

לא

Question 317

זמן החיים של קלנוקסין הוא ארוך לכן אין צורך ש gap-junctional plaque יעבור פירוק והרכבה

Answer 317

לא נכון זמן החיים של קלנוקסין הוא ארוך

Question 318

מה הוא המסלול להוספה של קונוקסונים חדשים?

Answer 318

הם מוכנסים לממברנה על ידי אקסוציטוזה כמו חלבונים טרנסממברנלים אחרים, ולאחר מכן עוברים דיפוזיה במישור הממברנה עד שהם מתנגשים עם ההיקף של פלאק קונקסון קיים ונתפסים בו. יש לכך השלכות – הממברנה הפלסמטית הרחוק מצמתי התקשורת אמורה להכיל קונקסונים שהם חצי תעלות, כאלו שלא הותאמו עדיין עם המקבילים שלהם בתא אחר

Question 319

מה ההשלכות של בניית קונקסונים?

Answer 319

הממברנה הפלסמטית הרחוק מצמתי התקשורת אמורה להכיל קונקסונים שהם חצי תעלות, כאלו שלא הותאמו עדיין עם המקבילים שלהם בתא אחר. נהוג לחשוב שאותן חצי תעלות מוחזקות בדרך כלל במבנה סגור שמונע מהתא לאבד את המולקולות הקטנות שלו על ידי דליפה דרכם, אולם יש גם עדויות לכך שבנסיבות מסויימות הן יכולות להיפתח ולשמש כתעלות לשחרור מולקולות סיגנאל קטנות.

Question 320

מה היא פלסמודזמטה?

Answer 320

צומת שעושה עבודה מאוד דומה לצמתי התקשורת זוהי בעצם רציפות ציטופלסמטית בין תאי צמח המצויים באותה הרקמה, ובחלקה המרכזי גם רציפות של ה-אי אר החלק נקרא דזמוטיובול.

Question 323

למה רקמות צמחיות לא צריכות צמתי עגינה?

Answer 323

רקמות צמחיות מאורגנות על פי עקרונות שונים מאלו של בעלי חיים. הסיבה לכך היא שתאי הצמח "כלואים" בדפנות קשיחות המורכבות ממטריצה חוץ תאית העשירה בתאית (צלולוז) ובפוליסכרידים. דפנות התאים של תאים שכנים דבוקות היטב מה שמבטל את הצורך בצמתי עגינה,

Question 324

מה הוא עובי של דופן התא בין תאים סמוכים?

Answer 324

בין זוג תאים סמוכים הוא בעובי של 0.1 מיקרומטר לפחות

Question 325

מהי צורת הפלסמוזלה?

Answer 325

עי תעלה גלילית

Question 326

מה הוא ה- desmotubule?

Answer 326

החלק המרכזי של התעלה גלילית הוא רציף עם אלמטים של ה ER החלק של כל אחד מהתאים השכנים. בין החלק החיצוני של הדזמוטיובול לבין החלק הפנימי של התעלה הגלילית הנוצרת מהממברנה הפלסמטית, נמצא נוזל ציטוזולי דרכו מולקולות קטנות יכולות לעבור מתא לתא.

Question 327

מתי נוצרת הפלסדוזמטה? ממה הן נוצרות?

Answer 327

במהלך הציטוקינזה של חלוקת התא . הן נוצרות סביב אלמנטים של ה- ER החלק שנלכדים על פני התא המתפתח. ניתן להכניסן דה נובו דרך דפנות תאים קיימים שם הם נמצאים בדרך כלל במקבצים צפופים הנקראים pit fields. כאשר אין צורך, ניתן להסיר את הפלזמודזמטה.

Question 328

האם הפלסמודמטה מבוקרת? ועד איזה משקל מולקולארי ניתן להעביר פלסמודמטה?

Answer 328

ניסויים בהזרקת צבע למשל מראים שיכולים להיות מחסומים לתנועה של מולקולות אפילו כאלה בעלות משקל מולקולרי נמוך בין תאים מסויימים או קבוצות תאים המחוברים באמצעות פלזמודזמטה רגילה לכאורה. המנגנונים המבקרים את התקשורת במקרים אלה עוד לא מובנים.

Question 329

אילו שלושה מרכיבים חשובים יש בהדבקה תאית?

Answer 329

אינטגרינים – איטרקציה בין התא למטריקס החוץ תאי, למרות שחלק מהם יכולים לתווך הדבקה בין תאים. תלויי סידן. סלקטינים – יוצרים אינטרקציה זמנית בין תאים, תלויים בסידן, קושרי סוכר (לקטינים). ig-superfamiliy – אינם תלויים בסידן.

Question 330

מה תפקידם העיקרי של האינטגרינים?

Answer 330

תפקידם העיקרי בהדבקה של תא-מטריקס, אך כמה מהם מתווכים הדבקה של תא-תא

Question 331

במה האינטגרינים תלויים?

Answer 331

תלויים בסידן.

Question 332

מה הסלקטינים דורשים? ולמה?

Answer 332

דורשים סידן לצורך פעילות ההדבקה שלהם

Question 333

מה הם סלקטינים? ומה תפקידם?

Answer 333

סלקטינים הם חלבונים הקשורים לפני שטח התא וקושרים פחמימות (לקטינים) המתווכים מגוון אינטראקציות הדבקה זמניות בין תאים בזרם הדם. התפקיד העיקרי של הסלקטינים, לפחות בבעלי חוליות, הוא בבקרת התנועה של תאי דם לבנים מזרם הדם לאיברי לימפה נורמליים ולרקמות מודלקות. תאי הדם לבנים מנהלים "חיי נוודים" הנודדים בין זרם הדם לרקמות וזה מצריך התנהגות דביקה מיוחדת. הסלקינים שולטים על קשירת תאי הדם הלבנים לתאי האנדותל המצפים את כלי הדם, ובכך מאפשרים לתאי הדם לנדוד מזרם הדם לרקמה.

Question 334

איזה סוג הם סלקטינים?

Answer 334

כל סלקטין הוא חלבון טראנסממברנאלי בעל דומיין לקטין שמור אשר נקשר לאוליגוסכריד ספציפי בתא אחר.

Question 335

אילו שלושה סלקטינים ישנם?

Answer 335

סלקטינים מסוג L – מצויים על תאי דם לבנים (לימפוציטים). התפקוד: תאי אנדותל ברקמה לימפטית (למשל טחול, בלוטת לימפה) מבטאים אוליגוסאכרידים המזוהים על ידי הסלקטינים מסוג L בלימפוציטים, דבר הגורם ללימפוציטים להילכד/להיתפס ולהגיע אל הרקמה הלימפטית. סלקטינים מסוג E – על אנדותל שמשופעל בגלל דלקת. התפקוד: הפוך מזה שתיארנו קודם. באתר דלקתי תאי האנדותל מבטאים סלקטינים, ואלו נקשרים לאוליגוסאכריד המצוי על גבי הלימפוציטים והטסיות, ומכריחים אותם להגיע אל הרקמה כדי לעזור במצב החירות המקומי. סלקטינים מסוג P – מצויים על טסיות הדם ועל תאי האנדותל.

Question 336

במה נעזרים סלקטינים כדי להשלים את פעולותיהם?

Answer 336

סלקטינים לא עובדים לבד, הם נעזרים באינטגרינים על מנת להשלים את הפעילות שלהם. אלה מחזקים את הקשר בין כדוריות הדם לאנדותל.

Question 337

ההיצמדות בין התאים המתווכת עי אינטגרינים וסלקטינין הינה הטרופילת או הומופילית?

Answer 337

ההיצמדות בין התאים המתווכת על ידי אינטגרינים וסלקטינים הינה הטרופילית – סלקטינים נקשרים לאוליגוסכרידים ספציפיים על גליקופרוטאינים וגליקוליפידים ואינטגרינים נקשרים לחברים ספציפי במשפחת ה- Ig.

Question 338

מה הסלקטינים מתווכים?

Answer 338

סלקטינים מתווכים היצמדות חלשה – הקישור בין הלקטין לבין הליגנד הסוכרי הוא בעל אפיניות נמוכה. זה מאפשר לתאי הדם הלבנים להיצמד באופן חלש והפיך לתאי האנדותל בתנועת גלגול המערבת קישור ושחרור המושפע מזרם הדם.

Question 339

איך האינטגרינים גורמים לתאי דם הלבנים להגיע לאזור הדלקתי?

Answer 339

האינטגרינים עוברים לקונפורמציית היצמדות המאפשרת להם להיצמד למאקרומולקולות ספציפיות מחוץ לתא. במקרה זה, חלבונים על פני שטח תאי האנדותל. מרגע שהתא חובר באופן זה הוא עוזב את זרם הדם אל הרקמה על ידי זחילה בין תאי האנדותל המרפדים את כלי הדם.

Question 340

מה קורה בתמונה הבאה?

Answer 340

כפי שהסברנו קודם, סלקינים בתאי האנדותל נקשרים לאוליגוסכרידים בתא הדם הלבן, כך שהוא מתחבר באופן רופף ומתגלגל לאורך דופן הכלי. לאחר מכן, תאי הדם הלבנים מפעילים אינטגרין בשם LFa1 הנקשר לחלבון ICaM1 על ממברנת תא האנדותל. תאי הדם הלבנים דבוקים לדופן הכלי, ואז זוחלים דרכו באמצעות תהליך הדורש pECaM1 (או CD3), חלבון השייך למשפחת Ig superfamily.

Question 341

חלבוני ig superfamily?

Answer 341

חלבונים השייכים למשפחה זו הם חלבונים גדולים חוצי ממברנה המכילים ריבוי שיירי ציסטאין הנוטים ליצר קשרי SS ברים במשפחת על זו מכילים דומיין דמוי נוגדנים חוץ תאי אחד או יותר. יש להם תפקידים רבים מחוץ למערכת החיסון ושלא קשורים להגנה חיסונית. הם יכולים לגרום להדבקה וגם לדיכוי הדבקה, והתפקידים השונים שלהם נגזרים משחבור חליפי.

Question 343

אילו חלבונים הם אנדתיאליים ומוכרים עי תאי דם לבנים?

Answer 343

icam / vcam

Question 344

vcam

Answer 344

אלה מתווכים קישור הטרופילי לאינטגרינים, אך חברים רבים אחרים במשפחת ה- Ig

Question 345

ncam

Answer 345

icam שמבוטא על סוגי תאים שונים כולל מרבית תאי העצב, ויכולה ללבוש צורות שונות, שנוצרות על ידי שחבור חלופי של טרנסקריפט RNA בודד. מעניין לדעת כי כמה צורות של NCAM נושאות כמות גדולה במיוחד של חומצה סיאלית (עם שרשראות המכילות מאות יחידות חוזרניות של חומצה סיאלית). מתוקף המטען השלילי שלהן, שרשרות חומצות הפוליסיאליות הארוכות יכולות להפריע להידבקות התאים (כי מטענים דומים דוחים זה את זה). לפיכך, צורות אלה של NCAM יכולות לעכב הדבקה, ולא לגרום לה.

Question 346

מה התפקיד הקדהרין ומה התפקיד של ig-superfamily?

Answer 346

קדהרינים הן לרוב חזקות בהרבה ואחראיות על ההחזקה של התאים יחד, הפרדה של תערובת תאים לרקמות נפרדות ושמירה על השלמות של הרקמה. לעומת זאת ig-superfammiliy כמו NCAM חשובים כנראה לסוג של fine tuninig (עידון) של אינטרקציות היצמדות אלו במהלך ההתפתחות והרגנרציה של רקמות. בניגוד לקדהרינים, שמוטציה בהם בעכברים היא מוטציה לטאלית שגורמת למוות בשלב התפתחותי מוקדם, מוטציה ב- NCAM היא ויאבילית לחלוטין ומאפשרת התפתחות בצורה יחסית תקינה (נציין כי המוטנטים מראים כמה חריגות קלות בהתפתחות רקמות ספציפיות, כולל חלקים ממערכת העצבים).

Question 347

ממה מורכבות רקמות?

Answer 347

מתאים הן גם מכילות רשת מורכבת של מאקרומולקולות המהוות את המטריצה ​​החוץ תאית. מטריצה ​​זו מורכבת מחלבונים רבים ומפוליסכרידים שונים שהופרשו באופן מקומי והתכנסו לרשת מאורגנת והדוקה עם משטחי התאים המייצרים אותם.

Question 348

מי אחראי על ייצור המטריקס?

Answer 348

הפיברובלסטים

Question 349

האם הציטוסקלטון של תא יכול להשפיע על אוריינטציית המטריקס?

Answer 349

כן

Question 350

מי מפריש את רקמת החיבור סחוס ועצם?

Answer 350

כונדרובלסטים ואוסטאובלסטים בהתאמה

Question 351

מאילו שלוש מחלקות של מאקרומולקולות בנוי המטריקס החוץ תאי?

Answer 351

GAGs (glycosaminoglycan) חלבונים סיביים גליקופרוטאינים שאינם קולגן

Question 352

מה הוא ה- gag?

Answer 352

פוליסכרידים גדולים וטעונים, לרוב קשורים לחלבונים קוולנטית לחלבון בצורת פרוטאוגליקאנים. מולקולות הפרוטאוגליקאן ברקמות חיבור מהוות בדרך כלל מבנה דמוי ג'ל בו מוטמעים קולגן וגליקופלרוטאינים. הג'ל הפוליסכרידי מתנגד לכוחות דחיסה על המטריצה תוך כך שהוא מאפשר דיפוזיה מהירה של חומרים מזינים, מטבוליטים והורמונים בין הדם לתאי הרקמות.

Question 353

מה הם חלבונים סיביים כמו קולאגן?

Answer 353

סיבי הקולגן מחזקים ומסייעים בארגון המטריצה, בעוד חלבונים סיביים אחרים, כמו האלסטין הדומים לגומי, מעניקים לה חוסן.

Question 354

במה תורמים גליקופרוטאינים שאינם קולאגן?

Answer 354

כמו למינין, פיברונקטין – מקנים תכונות נוספות כמו למשל עזרה לתאים נודדים להתיישב במקום הנכון.

Question 355

כמה חלבוני מטריקס יש ביונקים?

Answer 355

, ביונקים יש כמעט 300 חלבוני מטריקס: מעל 200 גליקופרוטאינים (שכוללים בדרך כלל תתי דומיינים רבים ויוצרים מולטימרים), כ- 40 קולגנים וכ-36 פרוטאוגליקנים.

Question 356

האם מטריצה חוץ תאית משתנה מרקמה אחת לרקמה אחרת?

Answer 356

כל רקמה מכילה תערובת ייחודית משלה של רכיבי המטריקס, וכתוצאה מכך מטריצה חוץ תאית המתמחה לצרכי אותה רקמה.

Question 357

מה הם ה- gags?

Answer 357

GAGים הם פוליסכרידים לא מסועפים המורכבים מיחידות חוזרניות של די סכריד: סוכר אחד הוא סוכר אמינו (NAG) שבדרך כלל עובר סולפטציה והשני הוא uronic acid (חומצה גלוקורונית או אידורונית).

Question 358

באיזה מטען טעונים ה- gags ולמה?

Answer 358

ה-גאגים טעונים שלילית משום שיש על הדי סכרידים המרכיבים אותם סולפט או קרבוקסיל. מדובר במולקולות האניוניות ביותר המיוצרות על ידי תאים אנימאליים.

Question 359

מה הן ארבעת הקבוצות של gags?

Answer 359

הילורונאן (hyaluronan) כוינדרוטין סולפאט ודרמטאן סולפאט (chondroitin sulfate ו-dermatan sulfate) הפראן סולפאט (heparan sulfate) קרטאן סולפאט (keratan sulfate)

Question 360

מה תופס את רוב הנפח החוץ תאי?

Answer 360

שרשראות הפוליסכריד הן נוקשות מכדי להתקפל למבנה גלובולארי והן הידרופיליות מאוד כך שלמעשה תופסות נפח עצום ביחס למסתן, הודות לקונפורמציה המורחבת שהם נמצאים בה. משקלם פחות מ-10% ממשקל החלבונים ברקמת החיבור אבל הם תופסים את רוב הנפח החוץ תאי

Question 361

מתי הפוליסכרידים במטריקס ייצרו מבנה ג'לי?

Answer 361

בריכוזים נמוכים

Question 362

מה גורמים המטענין החשמליים של ה- GAGS?

Answer 362

פיפות הגבוהה של המטענים השליליים מושכת ענן של קטיונים, במיוחד יוני נתרן הפועלים באופן אוסמוטי, דבר הגורם לכמויות גדולות של מים להישאב לתוך המטריצה. זה מאפשר למטריצה להתנגד לכוחות דחיסה (בניגוד לקולגן שמאפשר התנגדות לכוחות מתיחה). מטריצת הסחוס שמקשרת את מפרק הברך, למשל, יכולה לתמוך בלחצים של מאות אטמוספרות בדרך

Question 363

פגיעה בסינטזה disaccharide dermatan sulfate מה גורמת?

Answer 363

פגיעה בסינטזה של gags האנשים הלוקים בה הם בעלי קומה נמוכה, נוטים להזקנות בגיל מוקדם, ובעלי פגמים כלליים בעור, במפרקים, בשרירים ובעצמות.

Question 364

מה הוא ה- gag הפשוט ביותר?

Answer 364

הילורונאן המכונה גם hyaluronic acid ו- hyaluronate

Question 365

כמה די סאכרים מכילה הילרואן? ואילו קשרים יש לה שם?

Answer 365

הילורונאן מכיל עד 25,000 דיסאכרידים חוזרניים שלNAG וחומצה גלוקורונית בקשר בטא 1,3 וגם בטא 1,4

Question 366

באילו רקמות נמצא ההילוארן?

Answer 366

נמצא בכמויות משתנות בכל הרקמות במבוגרים ונפוץ במיוחד בעוברים מוקדמים.

Question 367

האם יש להילוראן סולפאט בסוכרים שלו?

Answer 367

לא

Question 368

האם האילוראן מחור לחלבון?

Answer 368

לא

Question 369

מי גורם ללהילוראן להיות מופרש מהתא?

Answer 369

קומפלקס אינזימתי

Question 370

איזה תפקיד חשוב יש להילוראן?

Answer 370

תפקיד חשוב של הילורונאן הוא התנגדות למתח וכוחות דחיסה ברקמות ובמפרקים, אך גם כנראה כ"ממלא חלל" במהלך ההתפתחות העוברית, שם ניתן להשתמש בו בכדי לכפות שינוי בצורת המבנה, שכן כמות קטנה שלו מתרחבת עם מים לתפיסת נפח גדול.

Question 371

מאיפה מסונטז הילוראן?

Answer 371

הילורונאן המסונתז באופן מקומי מהצד הבזאלי של תאי האפיתל יכול לעוות את האפיתל על ידי יצירת חלל נטול תאים מתחתיו, כך שתאים יוכלו לנדוד לשם לאחר מכן. בלב המתפתח, למשל, סינתזת הילורונאן מסייעת בדרך זו להניע את היווצרות השסתומים והמחיצה המפרידה בין חדרי הלב. תהליכים דומים מתרחשים במספר איברים אחרים. כאשר נדידת התאים מסתיימת, עודף ההילורונאן מפורק לרוב על ידי האנזים היאלורונידאז

Question 372

מה הילורונאן יודע לעשות?

Answer 372

הילורונאן מיוצר בכמויות גדולות גם בתהליכי ריפוי פצעים, ומצוי גם במפרקים שם מהווה מרכיב חשוב בנוזל המפרקין ומשמש כחומר סיכוך.

Question 374

למה קשורים כל ה-gag?

Answer 374

מלבד הילורונאן, כל ה- גאגים האחרים קשורים קוולנטית לחלבונים כפרוטאוגליקאנים (מבנה סוכרי שעליו חלבונים), המיוצרים על ידי רוב תאי בעלי החיים.

Question 375

כיצד חלבוני הליבה של הפרוטיאוגלאנים מסונטזים?

Answer 375

חלבוני הליבה מתורגמים בתהליך של cotranslational בעזרת ה- ER . שרשראות הפוליסכריד יורכבו בעיקר על חלבון הליבה הזה. המרכיב הסוכרי עובר הרכבה על חלבון הליבה בגולג'י, לפני המסירה לחוץ התא באקסוציטוזה. התהליך מתחיל בהרכבה של פריימר של טטרה-סאכריד לשייר ה- R של חומצה האמינית סרין בחלבון הליבה של הפרוטאוגליקאן

Question 376

למה משמש הטטרה סכריד בסינטזת חלבוני הליבה של gag?

Answer 376

הטטראסכריד משמש כפריימר לגדילת הפוליסכריד. לאחר מכן מוספים סוכר אחד בכל פעם על ידי גליקוזיל טראנספראז ספציפי.

Question 377

על איזה ח"א מסונטז הטטרסכריד בחלבוני הליבה של פרוטאוגליקנים?

Answer 377

סרין

Question 378

איזה די סכריד יהיה מורכב כאשר מדובר בהרכבה של כרונודיריטין סולפט?

Answer 378

D-glucuronic acid ו-N-acetyl-D-galactosamine,

Question 379

ממה יהיה מורכב די סכרידהפראן סולפאט?

Answer 379

D-glucuronic acid או L-iduronic acid ו-N-acetyl-Dglucosamine

Question 381

איזה די סכריד כאשר מדובר בקרטאן סולפאט?

Answer 381

D-galactose ו- N-acetyl-D-glucosamine.

Question 382

מה מכיל הטטרסכריד?

Answer 382

הטטראסכריד מכיל קסילוז, גלקטוז וחומצה גלוקורונית (על פי הנראה בתמונה, לא מצויין בטקסט) והוא כאמור מחובר ב – O linked. עוד בגולג'י הוא עובר המון תוספות ושינויים על ידי סדרת תגובות רציפה ומתואמת. חלק מהשינויים כוללים אפימריזציה (שינוי סביב פחמן יחיד) וסולפיזציה (שמגדילה את המטען השלילי).

Question 383

איך נבדלים הפרוטאוגליקאנים מהגליקופרואטינים?

Answer 383

הפרוטאוגליקאנים נבדלים בבירור מגליקופרוטאינים אחרים בתכונותיהם וכן בכמות והסידור של שרשראות הסוכר הצדדיות שלהם. פר הגדרה, לפחות אחת משרשראות הסוכר בפרוטאוגליקאן חייבת להיות GAG. כמו כן, בעוד שהגליקופרוטאינים בדרך כלל מכילים שרשראות של אוליגוסכרידים קצרות יחסית ומסועפות התורמות רק חלק קטן ממשקלם, משקלם של פרוטאוגליקאנים יכול להיות מורכב מכ- 95% סוכר שרובו שרשראות ארוכות ללא הסתעפויות כמעט, כשכל שרשרת מכילה בדרך כלל כ-80 סוכרים.

Question 384

האם פרוטאיוגליקראנים הם וריאביליים ?

Answer 384

כן

Question 385

כמה שרשראות של gag יש לדכורין וכמה יש לאגרכאן?

Answer 385

אגרקאן שמהווה מרכיב עיקרי בסחוס, מכיל מעל 100 שרשראות GAG בעל משקל מולקולרי של 3 × 106 דלטון, ואילו דכורין, המופרש מהפיברובלפסטים, מכיל רק שרשרת אחת.

Question 386

ממה מורכב האגראקן

Answer 386

עוד מצויין כי אגרקאן מורכב בדרך כלל מכ- 100 שרשראות של chondroitin sulfate וכ-30 שרשראות של keratan sulfate המחוברות לחלבון ליבה עשיר בסרין המכיל כ-3000 חומצות אמינו.

Question 387

מה התפקיד של דוכרין?

Answer 387

דכורין "מקשט" (=decorates) את סיבי הקולגן ומכאן שמו. הוא מבקר את הרכבת הסיב וקוטר הפיבריל. עכברים שאינם יכולים ליצור דכורין הם בעלי עור שביר שמופחת בכוחות מתיחה.

Question 388

למה ה-gags ואפרוטיאוגליקאנים יכולים להתחבר?

Answer 388

קומפלקסים פולימריים גדולים יותר במטריקס החוץ תאי

Question 390

האם כל הפרוטיאוגליקאנים מופרשים למטריקס?

Answer 390

חלקם הם רכיבים אינטגרליים של הממברנה הפלסמטית ויש להם חלבוני ליבה משלהם המוכנסים לרוחב הדו-שכבה או מעוגנים על ידי GPI (glycosylphosphatidylinositol).

Question 391

מה הוא הסינדקאנס?

Answer 391

פרוטאוגליקאן שלא מופרש למטריקס והוא חלבון ליבה חוצה ממברנה

Question 392

עם מה הדומיין התוך תאי של הסינדקנס יוצר אינטראקציה? איפה הם ממוקמים? עם מה הסינדקנס פועלים?

Answer 392

והדומיין התוך תאי שלו יוצר אינטראקציה עם שלד האקטין ועם מולקולות סיגנאל בקליפת התא. ה-Syndecans ממוקמים על פני סוגי תאים רבים כולל פיברובלסטים ותאי אפיתל. בפיברובלסטים ניתן למצוא אותם בצמתי תא-מטריקס, שם הם מווסתים את תפקוד האינטגרינים על ידי אינטראקציה עם פיברונקטין על פני התא וכן עם חלבוני שלד תאי וחלבוני סיגנאל בתוך התא. Syndecan ופרוטאוגליקאנים אחרים פועלים עם growth factors פפטידיים ומסיסים ומשפיעים על גדילה ופרוליפרציה.

Question 393

מה הם הקולגנים? עי מי הם מופרשים? כמה קולגן מהווה ממסת החלבון אצל יונקים

Answer 393

הקולגנים הם משפחה של חלבונים סיביים הנמצאים בכל בעלי החיים הרב-תאיים. הם מופרשים בכמויות גדולות על ידי תאי רקמת חיבור, ובכמויות קטנות יותר על ידי סוגי תאים רבים אחרים. כמרכיב עיקרי של עור ועצם, קולגנים הם החלבונים השופעים ביותר ביונקים, שם הם מהווים 25% מכלל מסת החלבון.

Question 394

האם אפלא קולגן הוא אלפא הליקס?

Answer 394

לא

Question 395

מה היא הזווית סיבוב בסיב קולאגן?

Answer 395

120 מעלות

Question 396

ממה מורכבת כל שרשרת קולגן ?

Answer 396

gly-x-y x- פרולין y- הידרוקסיפרולין

Question 397

מכמה ח"א מורכבת כל שרשרת קולאגן?

Answer 397

1000 ח"א

Question 398

כמה גנים מקודדים לקולאגן?

Answer 398

42 גנים

Question 399

כמה סוגים שונים של קולאגן ידועים לנו?

Answer 399

40

Question 400

מה הוא קולאג סוג 1? מה הוא מקנה ? איפה הוא נמצא? מה קורה לו לאחר שהוא מופרש החוצה?

Answer 400

הנפוץ ביותר, מצוי בעיקר בעור ובעצם ומקנה חוזק מכאני. הוא שייך לקולגנים הפיברילאריים (קולגנים סיביים) או fibril-forming collagens: לאחר שהופרשו לחלל החוץ תאי הם מורכבים לפולימרים מסדר גבוה יותר הנקראים collagen fibrils. אלו הם מבנים דקים (קוטרם 10–300 נ"מ) באורך של מאות מיקרומטרים ברקמות בוגרות. ה- collagen fibrils מצטברים לכדי צרורות גדולים יותר דמויי תאים בקוטר של כמה מיקרומטרים, המכונים collagen fibers.

Question 401

קולגן מסוג II ? איפה הוא נמצא?

Answer 401

מצא בסחוס, פחות קשיח מקולגן 1.

Question 402

מה הוא קולאגן מספר 4?

Answer 402

רשת היוצרת חלק נרחב מהלמינה הבזאלית.

Question 403

מה הוא קולאגן מסוג 9 ו-12

Answer 403

מקשטים את פני השטח של סיבי קולגן. מקשרים את סיביהם לרכיבים שונים במטריקס החוץ תאי. fibril-associated collagens

Question 404

מה הוא קולאגן מסוג 7?

Answer 404

וצרים דימרים המורכבים למבנה מיוחד הקרוי anchoring fibrils. מבנה זה מסייע לצרף את הלמינה הבזאלית של תאי האפיתל הרב שכבתי לרקמת החיבור ולכן הם שופעים מאוד בעור.

Question 405

אילו חלבונים דמויי קולאגן ישנם?

Answer 405

אלו כוללים את קולגן סוג 17 המכיל דומיין טרנסממברנלי וקיים בהמידזמוזום, וסוג 18 חלבון הליבה של הפרוטאוגליקנים בממברנת הבסיס

Question 406

לאילו כוחות גאגים מתנגדים ולאילו כוחות קולאגן מתנגד?

Answer 406

קולגן מתנגד למתיחה gag לדחיסה

Question 407

מה בקולגן יכול להעיד שחלבונים רבים התפתחו על ידי דופליקציות חוזרניות של רצף דנ"א מקורי, והולידו דפוס חוזר של חומצות אמינו.

Answer 407

גנים שמקודדים לשרשראות אלפא של מרבית הקולגנים הסיביים גדולים מאוד (מעל 44 ק"ב באורך) ומכילים כ-50 אקסונים. רוב האקסונים מורכבים מ-54 נוקלאוטידים או כפולות של 54 נוקלאוטידים, מה שמרמז כי הקולגנים הללו מקורם בדופליקציות מרובות של גן קדמון המכיל 54 נוקלאוטידים ומקודד לבדיוק שש חזרות של Gly-X-Y .

Question 408

איך הקולאגן מתארגן בעור?

Answer 408

הם ארוגים בדפוס כזה בו הם מתנגדים ללחץ מתיחה בכיוונים מרובים מה שמסייע לעור להישמר כראוי.

Question 409

מה קובע את גודל סיבי הקולגן?

Answer 409

תאי רקמת החיבור תאים יכולים לבטא אחד או יותר גנים לסוגים השונים של מולקולות קולגן סיבי.

Question 410

מדוע פיבריליות שמורכבות מאותה תערובת של קולגן יש סידורים שונים ברקמות שונות?

Answer 410

חלק מהתשובה היא שתאים יכולים לווסת את המערך של מולקולות הקולגן לאחר ההפרשה על ידי הנחיית היווצרות פיברילות קולגן קרוב לממברנה הפלסמטית. בנוסף, תאים יכולים להשפיע על הארגון הזה על ידי כך שהם מפרישים מולקולות נוספות למטריקס כמו פיברונקטין מה שמקדם את יצירת פיברילות הקולגן ועוזר בארגון שלהן.

Question 411

Fibril-associated collagens איך נבדלים מהקולגן?

Answer 411

הם נבדלים מהקולגן הרגיל הפיברילי בכך שההליקס שלהם הוא לא רציף (יש להם חלק לא הליקסי) מה שהופך אותם למעט יותר גמישים. שנית, הם לא עוברים אגרגציה אחד עם השני מחוץ לתא, אלא נקשרות לפיברילים.

Question 412

מה תפקיד ה- Fibril-associated collagens

Answer 412

הם נחשבים לסוג של קולגן המתווך את האינטרקציה והארגון של סיבי קולגן אחד עם השני ועם מאקרומולקולות אחרות במטריקס כדי לסייע לקבוע את ארגון הסיבים במטריצה. כך סוג 9 נקשר לאגד קולגן 2 של סחוס, קרנית וזגוגית העין וקולגן 12 נקשר לסוג 1 בגידים וברקמות אחרות.

Question 413

איזה סוגי אינטרקאציות יש בין התאים למטריקס חוץ תאי?

Answer 413

כימית ומכאנית

Question 414

אילו תאים משפיעים על רקמת הקולאגן?

Answer 414

פיברובלאסטים

Question 415

איך הפיברובלרטים אחראים על ארגון המטריצה בתאי הגוף?

Answer 415

הפיברובלסטים מסנתזים את סיבי הקולגן ומסדרים אותם באורינטציה הנכונה. לאחר מכן הם נעים על גבי המטריקס שהם הפרישו, זוחלים ומושכים אותו ליצירה של גידים, רצועות ושכבות קשות וצפופות של רקמות חיבור המקיפות וחברות יחד את את מרבית איברי הגוף.

Question 416

האם הקולגן הוא גליקופרוטאין?

Answer 416

כן

Question 417

איזה ויטמין גורם למחסור בקולאגן?

Answer 417

ויטמין סי

Question 418

מחלת הפרכת

Answer 418

גרמת כתוצאה מפגם בקולגן 1 – זוהי מחלת רקמת חיבור תורשתית. המחלה גורמת לפריכות בעצמות ולכן ניתן לצפות בשברים מרובים. בנוסף, החולים הללו עשויים לסבול מחירשות, הפרעה בהתפתחות השיניים, גמישות יתר של המפרקים ולובן העין עשוי להיות בצבע כחול זאת משום שקולגן 1 מצוי בעין והצבע שלה גם נגזר מכמה הסיבים קשיחים וישרים.

Question 419

איזה חלבון ניתן למצוא במטריצה החוץ תאית מחבד קולאגן?

Answer 419

אלסטין

Question 420

אילו תכונות האלסטים מקנה לרקמות?

Answer 420

את הגמישות שלהן: רקמות רבות של חולייתנים, דוגמת העור, כלי דם והריאות, צריכות להיות גם חזקות אך גם אלסטיות על מנת לתפקד. רשת של סיבים אלסטיים במטריקס החוץ תאי של רקמות אלו מקנה להן את היכולת להתאושש ולחזור לצורתם המקורית לאחר מתיחה זמנית. סיבים אלו ניתנים להרחבה פי חמש יותר מרצועת גומי באותו חתך. עם זאת, סיבי קולגן ארוכים ולא גמישים שזורים בתוך הסיבים האלסטיים על מנת להגביל את המידה בה הם יכולים להתמתח ועל מנת למנוע את קריעת הרקמה.

Question 421

מה דומה ומה שונה בין קולגן לאלסטין?

Answer 421

חלבון הידרופובי מאוד בעל 750 חומצות אמינו. בדומה לקולגן, האלסטין עשיר בשיירי פרולין וגליצין ובשונה מקולגן לא עובר גליקוזילציה.

Question 422

טרופואלסטין?

Answer 422

הפרקורסור הביוסינטטי של אלסטין, מופרש לחלל החוץ תאי ועובר הרכבה לסיבים אלסטיים הקרובים לממברנת התא. כשהחלבון מופרש החוצה מהתא הוא מורכב לסיבים אלסטיים הקרובים לממברנה הפלסמטית. לאחר ההפרשה, מולקולות הפרקורסור הופכות קשורות מאוד זו לזו ויוצרות רשת נרחבת של סיבי אלסטין.

Question 423

איזה סוגים של סגמנטים מורכב האלסטין?

Answer 423

סגמנטים הידרופוביים החשובים למאפיינים האלסטיים של המולקולה. אלפא הליקס עשירים באלאנין וליזין האחראיים על יצירת קשרי הצילוב עם מולקולות שכנות על ידי קשרים קוולנטים בין שיירי ליזין קרובים.

Question 424

איפה מצוי האלסטין?

Answer 424

אלסטין שופע במטריקס החוץ תאי של עורקים, ולמעשה הוא החלבון החוץ תאי הדומיננטי בהם

Question 425

מה קורה כאשר יש אלסטין מוטנטי בעברים או בבני אדם ?

Answer 425

מעניין לדעת שכשאלסטין מוטנטי בעכברים או בבני אדם, לא רק שהעורק עובר היצרות, אלא גם שתאי השריר החלק בדפנותיו עוברים פרוליפרציה, כך שמסתבר שהאלסטיות התקינה של עורק נדרשת כדי להאט את קצב הפרוליפרציה של תאים אלו.

Question 426

האם האלסטין הוא המרכיב היחידי בסיבים אלסטיים?

Answer 426

לא

Question 427

במה עטוף האלסטין?

Answer 427

האלסטין עטוף במיקרופיברילים שלכל אחד קוטר של כ- 10 ננומטר. ה- microfibrils מופיעים לפני אלסטין ברקמות מתפתחות ולכן מאמינים כי הם מהווים פיגומים להנחייה ולארגון של האלסטין עצמו.

Question 428

האם ניתן למצוא מיקרופיסרילים ללא אלסטין?

Answer 428

כן לדוגמה בעין

Question 429

ממה מורכבים המיקרופיברילים? ומה היא תסמונת מרפן ?

Answer 429

המיקרופיברילים מורכבים ממספר גליקופרוטאינים שונים, האחד מהם הוא הגליקופרוטאין הגדול פיברילין הנקשר לאלסטין וחיוני לשלמותם של הסיבים האלסטים. מוטציה בו גורמת לתסמונת מרפן . במרבית החולים, אבי העורקים נמצא בסיכון גבוה לקריעה תופעות שכיחות אחרות כוללות מיקום לא נכון של עדשות העין ומופיעות אבנורמליות שונות בשלד ובמפרקים

Question 431

מה הם גליקופרוטינים? כיצד הם ערוכים? מה תפקידם?

Answer 431

גליקופרוטאינים רבים הם חלבוני פיגום גדולים המכילים עותקים רבים של דומייני אינטראקציה ספציפיים לחלבון. כל דומיין מקופל למבנה גלובולארי נפרד ודומיינים רבים כאלה ערוכים לאורך החלבון כמו חרוזים על חוט. חלבונים אלה תורמים אפוא הן לארגון המטריצה והן מסייעים לתאים להיקשר למטריצה. בדומה לפרוטאוגליקנים, הם גם מנחים את תנועות התאים ברקמות מתפתחות, באמצעות כך שהם משמשים מסלולים שלאורכם תאים יכולים לנדוד או ככאלה המרחיקים את התאים מאזורים אסורים. הם יכולים גם לקשור ובכך להשפיע על תפקודם של eptide growth factors ומולקולות קטנות אחרות המיוצרות על ידי תאים סמוכים.

Question 432

כמה גליקופרוטאינים נמצאין במטריצה חוץ תאית של יונקים?

Answer 432

200

Question 433

מה פיברונקטין מכיל ? ומה מכילים גליקופרוטאינים שונים?

Answer 433

פיברונקטין מכיל עותקים רבים של שלושה fibronectin repeats שלוש חזרות FN3 בסמוך לקצה ה- C טרמינלי יוצרות אתר קישור חשובים לאינטגרינים ואילו אחרות מעורבות בקשירת פיברין, קולגן והפרין כמתואר. חלבוני מטריצה ​​אחרים מכילים רצפים חוזרים הדומים לאלו של EGF הרגולטור העיקרי לצמיחת תאים ושגשוגם. חזרות אלה עשויות לשרת פונקציית סיגנאל דומה בחלבוני מטריקס. חלבונים אחרים מכילים דומינים כמו חזרות של insulin-like growth factor-binding protein (IGFBp) הקושרים ומווסתים את תפקודם של גורמי גדילה מסיסים.

Question 434

ממה נוצרים הגליקופרוטאינים?

Answer 434

רבים מחלבונים אלה מקודדים על ידי רנ"א שעובר שחבור בדרכים שונות כמו הוספה והסרת אקסונים כמו אלה שבפיברונקטין. ואם זה לא מספיק, פונקציות הפיגום והרגולציה של חלבוני מטריקס רבים מורחבות עוד יותר על ידי הרכבה לצורות מולטימריות.

Question 435

מה הוא פיברינוקטין?

Answer 435

גליקופרוטאין גדול המצוי בכל בעלי החוליות וחשוב לאינטראקציות רבות בין תאים למטריקס.

Question 436

מה קורה לעכבים שלא מצליחים לייצר פיברינוקטין?

Answer 436

עכברים מוטנטים שלא מצליחים לייצר פיברונקטין תקין מתים מוקדם בהתפתחות העוברית מאחר ותאי האנדותל שלהם לא מצליחים ליצור כלי דם תקינים. פגם זה כנראה נוצר בשל אבנורמליות באינטראקציות בין תאים אלו עם המטריקס החוץ תאי שסביבם שלרוב מכיל את החלבון פיברונקטין.

Question 437

ממה פיברונקטין מורכב?

Answer 437

פיברונקטין הוא דימר המורכב משתי תתי יחידות גדולות מאוד שאליהן מצטרפים קשרי די סולפיד בקצוות ה- C טרמינאליים שלהם. כל תת יחידה כוללת סדרה של דומיינים קטנים וחוזרניים (או מודולים) המופרדים על ידי שרשרת פוליפפטיד גמישה.

Question 438

עי מה מקודד כל דומיין של פירבונקטין?

Answer 438

כל דומיין מקודד בדרך כלל על ידי אקסון נפרד, מה שמרמז כי הגן של פיברונקטין כמו הגנים המקודדים לחלבוני מטריקס רבים, התפתח באמצעות דופליקציות מרובות של אקסונים.

Question 439

מה הוא הדומיין העיקרי של פיברונקטין?

Answer 439

הדומיין החוזר העיקרי נקרא type III fibronectin ואורכו כ-90 חומצות אמינו, והוא חוזר לפחות 15 פעמים בכל תת יחידה. חזרה זו היא מבין הנפוצות מכל דומיני החלבון בחולייתנים

Question 440

כמה גנים של פיברונקטין יש בגנום האנושי?

Answer 440

ישנו גן אחד של פיברונקטין והוא בעל 50 אקסונים

Question 441

איזה רצפים בפיברונקטין חשובים לשם קשירת אינטריגינים

Answer 441

Arg-Gly-Asp

Question 442

איזו דרך יש על מנת לנתח את חלבון פיברונטקין?

Answer 442

לסנתז אזורים בודדים של החלבון ולבדוק את יכולתם לקשור חלבונים אחרים. בשיטות אלה ואחרות ניתן היה להראות שאזור אחד של פיברונקטין נקשר לקולגן, אזור אחר לפרוטאוגלקנים ואחר לאינטגרינים ספציפיים על פני השטח של סוגים שונים של תאים. לאחר מכן השתמשו בפפטידים סינתטיים המתאימים למקטעים שונים של הדומיין הקושר אינטגרין והראו כי הקישור של פיברונקטין לאינטגרינים על פני שטח תאים תלוי ברצף בן שלוש חומצות אמינו- RGD: ארגינין-גליצין ואספרטט (Arg-Gly-Asp)

Question 443

האם רק לפיברונקטינים יש rgd?

Answer 443

לא גם לפפטידים קצרים אחרים דבר המאפשר את היקשרות התאים למטריקס החוץ תאי

Question 444

באילו תרופות ניתן למצוא פפטידים בעלי RGD?

Answer 444

תרופות נוגדות קרישה

Question 445

במה נחשים משתמשים על מנת לגרום לקורבנותיהם לדמם?

Answer 445

ם מפרישים חלבונים אנטי קרישתיים המכילים RGD ומכונים disintegrins לארס שלהם.

Question 446

האם זה מספיק rgd בלבד על מנת שאינטגרין יקשר?

Answer 446

לא יש צורך בגורמיםנוספים

Question 447

היכן פיברונקטין יכול להסתובב?

Answer 447

פיברונקטין יכול להסתובב בגרסה המסיסה שלו בדם ובמטריקס החוץ תאי, והוא יכול להתארגן גם לפיברילים לא מסיסים על ידי יצירת קשרי SS נוספים עם דימרים נוספים שיוצרים חלק מהמטריקס החוץ תאי.

Question 448

מתי מולקולות הפיסברינוקטין מתארגנות לסיב?

Answer 448

בשונה ממולקולות קולגן סיבי, שיכולות להיות מורכבות לסיב גם במבחנה, מולקולות פיברונקטין מתאספות לפיברילים רק בתאים ורק במקומות בהם אותם תאים מחזיקים בחלבונים מתאמים הקשורים לפיברונקטין בעיקר אינטגרינים.

Question 449

מדוע פיברינוקטין יכול להתאסף לסיב רק כאשר יש אינטיגרינים?

Answer 449

אינטגרינים מספקים קישור בין הפיברונקטין החוץ תאי לשלד האקטין התוך תאי. הקשר הזה גורם למתיחה למולקולות הפיברונקטין ולחשיפת דומיין "סודי" .חשיפת האתרים הנסתרים מאפשרת למולקולות הפיברונקטין להיקשר ישירות אלו לאלו ולגייס מולקולות פיברונקטין נוספות ליצירת סיב. תלות זו במתח ובהיקשרות לפני שטח התא מבטיחה שפיברילות של פיברונקטין יווצרו היכן שיש צורך מכני בהם ולא באתרים לא מתאימים כמו זרם הדם.

Question 450

איזה חלבון הוא מכנוסנסר של במטריצה החוץ תאית?

Answer 450

פיברונקטין

Question 451

מה זה הלאמינה הבאזאלית?

Answer 451

היא צורה מיוחדת של מטריקס חוץ תאי. היריעה הדקה, הקשיחה והגמישה הזאת מהווה בסיס חיוני לשכבת תאי אפיתל. על אף שהיא קטנה בנפחה, יש לה תפקיד קריטי בארכיטקטורה של הגוף.

Question 452

האם לכל בע"ח יש לאמינה באזאלית?

Answer 452

בדומה לקדהרינים נראה כי היא מהווה אחת מהתכונות המגדירות שמשותפות לכל בעלי החיים הרב-תאיים, ונראה שהיא הופיעה כבר בשלב מוקדם מאוד בהתפתחותם – המרכיבים המולקולריים העיקריים של הלמינה הבזאלית הם מהמאקרומולקולות חוץ תאיות של המטריקס מהקדומות ביותר.

Question 453

מה העובי של הלאמינה הבאזאלית? ומה היא? מה היא מקיפה?

Answer 453

היא לרוב בעובי של 40-120 ננומטר והיא בעצם אוסף של סיבי מטריקס המתארגנים במבנה מיוחד. יריעה זו של הלמינה הבזאלית לא רק מהווה את הבסיס לתאי אפיתל אלא גם מקיפה תאי שריר, שומן ותאי שוואן (התאים המקיפים את האקסונים של הנוירונים הפריפריאליים ליצירת מעטפת המיאלין שלהם).

Question 454

אילו שלוש דרכים מרכזיות הלאמינה הבאזאלית יכולה להתארגן?

Answer 454

הלמינה הבזאלית יכולה להקיף תאים מסויימים כמו תאי שריר שלד. הלמינה הבזאלית עומדת בבסיס האפיתליה הלמינה הבזאלית מונחת בין שתי יריעות תאים ומהווה חוצץ (כמו בגלומרולוס בכליה, שבמקרה זה היא חוצצת בין תאי אנדותל ואפיתל בכליה, ובעלת פונקציה של סינון ותמיכה).

Question 455

מה התפקיד של הלאמינה הבאזאלית?

Answer 455

הפרדה ובסינון ממברנת הבסיס מסייעת בקביעת הפולריות של התאים, משפיעה על מטבוליזם של התא, על ארגון החלבונים בממברנות הפלסמטיות השכנות, מקדמת הישרדות או התמיינות של תאים ומשמשת כמסלול להגירת תאים.

Question 456

כיצד התפקיד המכאני של הלאמינה הבאזאלית מתבטא?

Answer 456

התפקיד המכני של ממברנת הבסיס הינו חיוני. בעור למשל, שכבת האפיתל החיצונית (האפידרמיס), תלויה בחוזק של ממברנת הבסיס על מנת להישאר מחוברת לרקמת החיבור מתחת (הדרמיס). לאנשים שלהם פגמים גנטיים במרכיבי ממברנת הבסיס או בקולגנים ספציפים המעגנים את ממברנת הבסיס, רקמת החיבור האפידרמיס נוטה להתנתק מהדרמיס. זה יוצר מחלת שלפוחיות הנקראת junctional epidermolysis bullosa , מחלה קשה מאוד היכולה להיות לטאלית.

Question 457

מה הוא למינין? ממה הוא מורכב?

Answer 457

למינין הוא המארגן העיקרי של מבנה היריעה, ומוקדם בהתפתחות הלמינה הבזאלית הכילה בעיקר מולקולות למינין. למינינים מהווים משפחה גדולה של חלבונים, כל אחד מהם מורכב משלוש שרשראות פפטידיות ארוכות (מעל 1500 חומצות אמינו) – אלפא, בטא וגמא, המוחזקות זו לזו על ידי קשרים דיסולפידים ואשר מסודרים בצורת זר א-סימטרי (כמו זר משלושה פרחים שהגבעולים שלהם מסובבים אחד כלפי השני אך ראשיהם נשארים נפרדים). הוא מתארגן למבנה הצלב בעזרת coiled coil שנוצר באזור.

Question 458

האם ההטרוטרימר של הלמינין יכול להיות מורכב באופן עצמאי במבחנה?

Answer 458

הטרוטרימרים אלה יכולים להיות מורכבים באופן עצמי במבחנה, בעיקר באמצעות אינטראקציות בין ראשם, אם כי יש צורך באינטראקציה עם תאים כדי לארגן את הרשת לגיליון/ יריעה מסודר/ת.

Question 459

כמה סוגים של כל אחתשרשאות למינין ישנם?

Answer 459

מאחר וישנם איזופורמים רבים מכל סוג שרשרת, אשר יכולים לעבור הרכבה בקומבינציות שונות. ידועים חמישה סוגים של שרשראות אלפא, ארבעה סוגים של שרשראות בטא ושלושה סוגים של שרשראות גמא, מהם ניתן לייצר למינינים רבים ושונים, כשכל למינין ספציפי מקנה ללמינה הבזאלית את התכונות הייחודיות שלה (כך למשל למינין111 מורכב משרשרת אלפא1, שרשרת בטא1 ושרשרת גמא1).

Question 460

האם לאיזופורמים של למינין יש התפלגות מסוימת ברקמות?

Answer 460

למינין332 נמצא בעור, למינין211 בשרירים ולמינין411 בתאי אנדותל של כלי דם. עם זאת, שרשרת גמא 1 של למינין היא מרכיב של רוב ההטרוטרימרים של למינין. עכברים עם מוטציה בגן לשרשרת גמא 1 מתים במהלך ההתפתחות העוברית מאחר והם לא יכולים לייצר את הלמינה הבזאלית.

Question 461

האם יש ללמינין דומיינים רבים?

Answer 461

כן

Question 462

מה הוא התפקיד המרכזי של הלמינין?

Answer 462

בזכות אתרי הקישור לחלבונים אחרים, מולקולות הלמינין ממלאות תפקיד מרכזי בארגון הלמינות הבזאליות ועיגונן לתאים.

Question 463

מה הוא קולגן 4?

Answer 463

הוא המרכיב החיוני השני של הלמינה הבזאלית וגם הוא קיים במספר איזופורמים.

Question 464

ממה מורכב קולגן 4?

Answer 464

קולגן 4 מורכב משלוש שרשראות ארוכות נפרדות המסתובבות זו על זו ליצירת סופרהליקס דמוי חבל.

Question 465

למי קולגן 4 דומה?

Answer 465

fibrillary collagens

Question 466

איך קולגן 4 שונה מפיברילי קולאגן?

Answer 466

בכך שמבנה הטריפל הליקס מופרע ביותר מ- 20 אזורים ובכך,מאפשר יצירה של כיפופים רבים במולקולה זה לא מבנה של סליל רציף

Question 467

עם מי למינין וקולאגן מסוג 4 מקיימים אינטראקציה?

Answer 467

עם מרכיבי הלמינה אחרים, כמו הגליקופרוטאין נידוגן והפרוטאוגליקאן פרלקאן. כתוצאה מכך נוצרת רשת צולבת של חלבונים ופרוטאוגליקנים

Question 469

עי מי מסונטזת הלמינה הבאזאלית? ומה היא מכילה?

Answer 469

למינה הבזאלית מסונתזת על ידי תאים מכל אחד מצדדיה – תאי האפיתל תורמים סט אחד של מרכיבים בזמן שתאים מתחת ללמינה הבזאלית, חלק מרקמת החיבור (מכונה "סטרומה" – ביוונית – "מצעי מיטה"), תורמים את החלק השני. על אף שההרכב המדוייק של הלמינה הבזאלית משתנה בין רקמות ואף בין אזור לאזור של אותה הלמינה, היא לרוב מכילה: קולגן סוג 4 למינין Nidogen הפרוטאוגליקן perlecan

Question 470

אי*פה פיברונקטין וקולאגן 18 נמצאים?*

Answer 470

בלמינה הבזאלית הם פיברונקטין וקולגן XVIII(18) – חלבון קולגן מיוחד אשר מהווה את חלבון הליבה של פרוטאוגליקן.

Question 471

עי מי נוצר הלאמינה הבאזאלית?

Answer 471

מבנה המולקולרי של הלמינה הבזאלית: הלמינה הבזאלית נוצרת על ידי אינטראקציות ספציפיות בין החלבונים למינין, קולגן, 4 ונידוגן.

Question 472

מה הם תפקידי הלאמינה הבאזאלית?

Answer 472

פילטר מולקולרי בגלומרולי בכליה – מחסום בררני לתנועה של תאים ולסינון של מולקולות – חשיבות ברגנרציה של הרקמה לאחר פציעה –

Question 473

מה התפקיד של הלאמינה הבאזאלית בכליה?

Answer 473

למינה בזאלית עבה במיוחד מתפקדת כאחת מהשכבות של פילטר מולקולרי ומסייעת במניעת המעבר של מקרומולקולות מהדם אל השתן בעת היווצרות שתן.

Question 474

למה פרוטיאוגלירן חשוב בתהליך הסינום בגלומורל בכליה?

Answer 474

פרוטאוגליקן בלמינה ההבזאלית חשוב לתפקיד זה – כאשר שרשראות ה GAG- שלו מוסרות על ידי אנזימים ספציפיים יכולות הסינון של הלמינה הבזאלית נהרסות .

Question 475

למה לקולאגן יש חשיבות בלאמינה הבאזלית בכליה?

Answer 475

. לקולגן IV גם כן יש תפקיד חשוב: בתסמונת כליות תורשתית בשם Alport syndrome מוטציות בקולג ן IV גורמות לקבלת מסנן גלומרולי מעובה ובלתי פונקציונאלי. מוטציות בלמינין גם מפריעות לתפקוד של מסנני הכליה אך באופן אחר – על ידי הפרעה להתמיינות של תאים המקיימים עם מסנני הכליות אינטראקציות ותומכים בהם.

Question 476

איך ללמינה הבאזאלית יש תפקיד במחסום בררני של תנועה ושל סינון מול?

Answer 476

כך ממברנת בסיס מתחת לשכבת תאי אפיתל למשל מונעת מפיברובלסטים ברקמת החיבור בבסיס מלקיים מגע עם תאי האפיתל אך אינה חוסמת את התנועה של מאקרופאגים, לימפוציטים או סיבי נוירונים אל רקמת האפיתל. תאים אלו חוצים את ממברנת הבסיס על ידי הפרשה של פרוטאזות מיוחדות אשר יוצרות בה חורק לשם מעבר התאים.

Question 477

איזה חשיבות יש יש ללמינה הבאזאלית ברגרנציה של רקמה?

Answer 477

כאשר תאים ברקמות כמו שריר, עצבים ואפיתל נפגעים או מתים, ממברנת הבסיס לרוב שורדת ומשמשת כפיגום על גביו תאים חדשים יכולים להגר לשם תיקון הפגיעה ברקמה וכך הארכיטקטורה המקורית של הרקמה משוחזר בקלות. דוגמה בולטת במיוחד מגיעה ממחקרים בנושא צומת עצב שריר. בבעלי חוליות, הלמינה הבזאלית מקיפה את תאי השריר ותאי העצב, ולאזור הסינפטי של הלמינה יש אופי כימי מיוחד, עם איזופורמים מיוחדים של קולגן 4, למינין ופרוטאוגליקן בשם אגרין. לאחר פגיעה עצבית או שרירית, ללמינה הבזאלית באזור הסינפסה תפקיד מרכזי בשחזור הסינפסה במיקום הנכון. פגמים במרכיבי הלמינה הבזאלית בסינפסה אחראים על צורות מסוימות של ניוון שרירים, בהן השרירים מתפתחים כרגיל אך מתדרדרים בהמשך החיים.

Question 478

מה היא החשיבות לפירוק המטריקס?

Answer 478

כולתם של תאים לפרק את המטריקס החוץ תאי הינה חשובה בדיוק כמו יכולתם לבנות אותו. פירוק מהיר של המטריקס דרוש במקרים כמו תיקון רקמות מפציעות ונזקים. מעבר לזה, ישנו שחלוף מתמיד של מרכיבי המטריקס וסינתזה מחדש שלהם. תהליך זה מאפשר לעצמות למשל לעבור עיצוב מחדש על מנת להיות מותאמות לשינויים בעומסים המופעלים עליהן.

Question 479

באיזה דרכים היכולת לחתוך מעבר גרך המטריקס היא קריטית?

Answer 479

- היא מאפשרת להם להתחלק בזמן שהם "תקועים" בתוך המטריקס – תאים ברקמות חיבור לרוב צריכים להיות מסוגלים להתמתח על מנת להתחלק. אם תא חסר את האנזימים הנחוצים לפירוק המטריקס שמסביבו, יש עיכוב חזק לחלוקתו בנוסף לעיכוב על יכולתו להגר ברקמה. - היא מאפשרת להם לנוע דרך המטריקס – פירוק מקומי של מרכיבי המטריקס נדרש גם בכל פעם בה תאים הכלואים בתוך ממברנת הבסיס צריכים לברוח ממנה למשל במהלך גדילה נורמלית של מבנים אפיתליאליים כמו בלוטות על מנת לאפשר לאוכלוסיית תאי האפיתל לגדול וגם כאשר תאי דם לבנים מהגרים דרך ממברנת הבסיס של כלי דם לרקמות בתגובה לזיהום או פציעה. עם זאת, נזכיר כי פירוק המטריקס מאפשר התפשטות תאי סרטן בגוף ולפלוש לרקמות.

Question 480

אילו שני סוגי פרוטאזות יכולות לחתוך את המטריקס החוץ תאי?

Answer 480

מטריקס מטלופרוטאזות – המשפחה הגדולה ביותר המונה כ-50 חברים בחולייתנים. תלויות בסידן או אבץ לפעילותן. סרין פרוטאזות – בעלות סרין ריאקטיבי מאוד באתר הפעיל. יחד, שתי מחלקות אלו משתפות פעולה בפירוק חלבוני המטריקס כמו קולגן, למינין ופיברונקטין. פעילות הפרוטאזות מוגבלת באופן כללי לקרבת פני שטח התא שייצר אותם על ידי חלבוני עגינה ספציפיים , על ידי אקטיבטורים המעוגנים לממברנה, ועל ידי הייצור של מעכבי פרוטאזות במקום בו אין צורך בפעילות פרוטאז.

Question 481

קולגנזים?

Answer 481

מטאלופרוטאזות במטריקס החוץ צאי

Question 482

לאיפה מוגבלת פעילות הפרוטאז?

Answer 482

פעילות הפרוטאזות מוגבלת באופן כללי לקרבת פני שטח התא על ידי חלבוני עגינה ספציפיים , אקטיבטורים המעוגנים לממברנה והן על ידי הייצור של מעכבי פרוטאזות במקום בו אין צורך בפעילות פרוטאז

Question 483

איך המטריקס חשוב לתהליך איתות תאי?

Answer 483

. תאים מתקשרים זה עם זה על ידי הפרשת מולקולות סיגנל הנעות בדיפוזיה דרך הנוזל החוץ תאי על מנת להשפיע על תאים שכנים, ובדרכן הן נתקלות במטריקס. מרכיבים במטריקס דוגמת מטענים שליליים ודומיינים לאינטרקציות חלבון-חלבון, יכולים לקיים אינטראקציה עם מולקולות הסיגנל ובכך לשנות את פעילותן במגוון דרכים.

Question 484

איך שרשראות ה- heparin sulfate משפיעות על הולכת סיגנאלים?

Answer 484

-הן עשירות במטענים על גבי פרוטאוגליקנים למשל מקיימים אינטרקציה עם מספר מולקולות סיגנל מופרשות דוגמת FGFs) ו- VEGF אשר בין השאר מעודדים מגוון סוגי תאים להתחלק. הם נשארים באינטראקציה עם המטריקס החוץ תאי, מה שמגביל את הדיפוזיה שלהם ומשאיר אותם בסביבה. למעשה, על ידי אספקה של מערך צפוף של אתרי קשירה לפקטורי גדילה, פרוטאוגליקנים יוצרים מאגר גדול של פקטורים אלו, ובכך כאמור מגבילים את הדיפוזיה שלהם וממקדים את השפעותיהם לתאים הקרובים. באופן דומה, פרוטאוגליקאנים עשויים לסייע ביצירת גרדיאנטים של פקטורי גדילה בעובר, מה שיכול להיות חשוב בעיצוב הרקמות במהלך ההתפתחות. ניתן אף לשפר את פעילות ה- FGF גם על ידי פרוטאוגליקאנים, שמאפשרים אוליגומריזציה של מולקולות FGF ומאפשרים להן להתחבר ולהפעיל את הרצפטורים שמזהים אותם על פני התא בצורה יעילה יותר.

Question 485

עי אילו פרוטיאוגליקנאים נשלטות מולקולות סיגנאל? וכיצד?

Answer 485

Dally ו-Dally-like. נראה שחברים במשפחה זו מרכזים חלבוני סיגנאל במקומות ספציפיים ומשמשים כקו-רצפטורים משותפים המשתפים פעולה עם הרצפטורים הרגילים על פני התא. כתוצאה מכך הם מקדמים איתות ומונעים איתות במקומות לא נכונים. בשחלה של דרוזופילה Dally אחראי בחלקו על הלוקליזציה והתפקוד של Dpp החוסם את ההתמיינות של germline stem cells. כאשר הגן המקודד ל-Dally מוטנט, פעילות Dpp מופחתת מאוד והתפתחות הביציות לא תקינה.

Question 486

אילו חלבוני צטריקס יוצרים אינטראקציה עם חלבוני סיגנאל?

Answer 486

קולגן מסוג 4 בלמינה הבזאלית יוצר קשר עם Dpp בדרוזופילה. פיברונקטין מכיל type III fibronectin repeat אשר מקיים אינטרקציה עם VEGF ודומיין אחר המקיים אינטרקציה עם פקטור גדילה אחר בשם HGF ובכך מקדם את הפעילות של פקטורים אלו.

Question 487

האם גליקופרוטאינים קושרים חלבונים טראנס ממברנאלים וכיצד זה משפיע על התא?

Answer 487

גליקופרוטאינים במטריקס יכולים גם כן להכיל דומיינים הקושרים באופן ישיר רצפטורים ממברנליים ועל ידי קישור בין הנ"ל יכול להיות מועבר סיגנל שישפיע על התנהגותם של תאים.

Question 488

כיצד המטריקס החוץ תאי משפיע על התאים?

Answer 488

עיקר דרך חלבוני אדהזיה טראנסממברנאליים מיוחדים המשמשים כ- "matrix receptors". חלבונים אלה קושרים את המטריקס מבחוץ יחד עם חלבוני שלד התא מבפנים, אך תפקידם הוא הרבה מעבר להחזקה מכאנית פשוטה. דרכם, רכיבי המטריקס יכולים להשפיע כמעט על כל היבט בהתפתחות התא. לאותם matrix receptors תפקיד מכריע בתאי האפיתל, והם מתווכים את האינטראקציות שלהם עם הלמינה הבזאלית שמתחתיהם. הם חשובים לא פחות בתאי רקמת חיבור ומתווכים את האינטראקציות של התאים עם המטריצה הסובבת אותם.

Question 489

מה הם הרצפטורים העיקריים לקשירת חלבוני מטריקס חוץ תאיים?

Answer 489

אולם, הרצפטורים העיקריים בתאי בעלי חיים לקשירת חלבוני המטריקס החוץ תאיים הם האינטגרינים. כמו הקדהרינים ומרכיבי המפתח של הלמינה הבזאלית, אינטגרינים הם חלק ממערך הכלים האדריכלי הבסיסי האופייני לבעלי חיים רב תאיים. לבני משפחה גדולה זו יש יכולת מדהימה להעביר אותות לשני הכיוונים על פני הממברנה הפלסמטית. קישור של רכיב מטריצה לאינטגרין יכול לשלוח מסר לפנים התא והתאים יכולים לשלוח מסרים משלהם ולשלוט בקישור האינטגרין למטריצה. מתח המופעל על אינטגרין יכול לגרום לו להדק את אחיזתו במבנים התאים והתאיים, ואובדן המתח יכול לשחרר את אחיזתו, כך ש- molecular signaling complexes יתפרקו משני צידי הממברנה. באופן זה, אינטגרנים יכולים לשמש לא רק להעברת אותות מכניים ומולקולריים, אלא גם להמרת סוג אחד של אות לסוג שני.

Question 490

ממה מורכבת כל מולקולת אינטגרין?

Answer 490

כל מולקולת אינטגרין מורכבת משתי תתי יחידות גליקופרוטאיניות – אלפא ובטא המחוברות בקשרים לא קוולנטים. זנב ה- C טרמינלי קצר ונמצא בתוך התא, והזנב ה- N טרמינלי ארוך ונמצא מחוצה לו.

Question 491

מה הוא האתר הקישור המובן ביותר לאינטגרין? ואיזה אתר קישור הוגדר אחריו?

Answer 491

rgd Ldv

Question 493

כמה סוגי אינטגרינים יש בבני אדם?

Answer 493

בבני אדם 24 סוגי אינטגרינים שהם תוצאה של 8 גנים שונים לשרשרת בטא ו-18 גנים שונים לשרשרת אלפא, שמורכבים בצורה שונה ליצירת דימר.

Question 494

האם יש מולקולות שיכולות להשפיע עח יכולות הקשירה של אינטגרין?

Answer 494

כן

Question 495

ממה מושפעת קשירת האינטגרינים לליגנדים שלהם?

Answer 495

קשירת האינטגרינים לליגנדים שלהם שנמצאים במטריקס מושפעת גם מריכוז הסידן והמגנזים במדיום החוץ תאי ומשקפת את נוכחותם של דומיינים קושרי קטיונים דו ערכיים בתת יחידות אלפא ובטא. הקטיונים הדו-ערכיים יכולים להשפיע הן על הזיקה והן על הספציפיות של קשירת האינטגרין לליגנדים החוץ תאיים שלו. החלק התוך תאי של דימר אינטגרין נקשר לקומפלקס של כמה חלבונים שונים שיחד יוצרים קישור לשלד התא.

Question 496

מה הם actin cell matrix?

Answer 496

אלו הם צמתים הנוצרים בין התא לבין המטריקס החוץ תאי. בהם אינטגרין נקשר לחלבון חוץ תאי מצד אחד, ולחלבונים מתאמים מצד שני, כאשר חלבונים אלה נקשרים לאקטין.

Question 497

מה עושה החלבון המתאם הגדול המעורב בצמתים בין המטריקס לאקטין?

Answer 497

אלו הם צמתים הנוצרים בין התא לבין המטריקס החוץ תאי. בהם אינטגרין נקשר לחלבון חוץ תאי מצד אחד, ולחלבונים מתאמים מצד שני, כאשר חלבונים אלה נקשרים לאקטין.

Question 498

איזו דוגמה יש לצמתים גדולים בולטים ועמידים בין המטריקס לאקטין?

Answer 498

גמה לצמתים גדולים, בולטים ועמידים הם ה- focal adhesions הנוצרים כאשר לפיברובלסטים יש מספיק זמן כדי ליצור חיבורים חזקים למצע, או myotendinous junctions המחברים תאי שריר לגידים שלהם.

Question 499

מה קורה בתמונה הבאה?

Answer 499

הראשים ה- N טרמינאליים של שרשראות האינטגרין נקשרים ישירות לחלבון חוץ-תאי כמו פיברונקטין. הזנב ה- C טרמינלי התוך תאי של תת היחידה בטא נקשר לחלבונים מתאמים שנקשרים לסיבי האקטין. קצה אחד של טאלין נקשר לאתר ספציפי בזנב הציטופלסמטי של שרשרת בטא של האינטגרין. חלבונים רגולטוריים אחרים, כגון קינדלין, נקשרים לאתר אחר בזנב. כפי שניתן לראות, וינקולין יוצר קשר בין טאלין ליחידות אקטין בנוסף לאלו שטאלין קושר בעצמו.

Question 500

המידזמוזום?

Answer 500

הוא למעשה צומת בין סיבי ביניים בתוך התא לבין המטריקס החוץ תאי. הצומת בנויה כך שסוג מסויים של אינטגרין מעגן את התאים ללמינין בלאמינה הבזאלית בצד אחד ולתוך התא מהצד השני. כאן, ההיקשרות התוך תאית היא לסיב הביניים קרטין דרך חלבונים מתאמים בשם פלקטין וBP230 . עוד חבר בצומת הוא קולגן 17, קולגן ייחודי. מעניין לדעת כי באפיתליה, אתרי החיבור הנראים בולטים (מבחינת מראה) למטריצה הם המידזמוזומים.

Question 501

מה קורה בתמונה הבאה?

Answer 501

בתמונה אפשר לראות איור של המידזמוזום – ב-איי רואים כי תאי האפיתל מתחברים באמצעות המידזמוזומים ללמינה הבזאלית. ב-בי ניתן לראות את הרכיבים המולקולריים של המידזמוזום בדומה למה שכבר תיארנו: אינטגרין ייעודי בשם α6β4 integrin לאורך הממברנה מתחבר לסיבי קרטין דרך חלבונים מתאמים הנקראים פלקטין ו-BP230 . מהצד החוץ תאי, האינטגרין הזה מתחבר ללמינין. במקביל לאינטגרין, מצוי בצומת גם קולגן יוצא דופן (חבר במשפחת הקולגנים אך מיוחד) בשם קולגן 17 שהוא בעל דומיין חוצה ממברנה. עוד ניתן לראות כי הלמינין הוא החלבון החוץ תאי הקושר מצד אחד אינטגרין ומצד שני קולגן 4. שימו לב שהלמינין הולך במקביל לכיוון האינטגרינים ולא מאונך להם.

Question 502

bullous pemphigoid

Answer 502

מחלה באחד מהמרכיבים של ההמידזמוזום , היא מחלה אוטואימונית בה מערכת החיסון מפתחת נוגדנים נגד קולגן 17 או נגד BP230.

Question 503

עם כמה תתי יחדה אלפא יכולה ליצור דימרים תת יחידה בטא 1 של אינטגרין ?

Answer 503

עם לפחות 12

Question 504

איזה רצפטור הוא a5b1 באינטגרין? ו- a6b1

Answer 504

α5β1 הוא רצפטור לפיברונקטין ו-α6β1 הוא רצפטור ללמינים בסוגי תאים רבים.

Question 505

מה יקרה לעכברים שלא יכולים לייצר beta 1 של אינטגרין? ו- alpha 7

Answer 505

עכברים מוטנטים שאינם יכולים לייצר β1 מתים בשלב מוקדם בהתפתחות העוברית. עכברים שרק אינם מסוגלים לייצר את תת היחידה α7 (בת הזוג של בטא 1 בשריר) שורדים, אך מפתחים ניוון שרירים. כך גם עכברים שאינם מסוגלים לייצר את ליגנד הלמינין עבור אינטגרין α7β1.

Question 506

עם כמה סוגים של תת יחידה אלפא יכולה ליצור דימר תת יחידה בטא 2? ואיפה בטא 2 מבטאת אינטגרין?

Answer 506

תת היחידה β2 יוצרת דימרים עם לפחות 4 סוגים תת יחידה אלפא והיא מתבטאת באופן בלעדי על פני כדוריות הדם הלבנות, שם יש לה תפקיד חיוני ביכולתם של התאים ההלו להילחם בזיהום.

Question 507

בין מה למה מתווכים אינטגרים של בטא 2? מי הם הליגנדים שלהם?

Answer 507

האינטגרינים של β2 מתווכים בעיקר אינטראקציות בין תא לתא במקום אינטראקציות בין תא למטריקס, קושרים ליגנדים ספציפים על תא אחר כמו אנדותל. הליגנדים הם חלק ממשפחת ה- Ig

Question 508

מה עושה אינטגרין מסוג alb2?

Answer 508

מאפשר לתאי דם לבנים להיצמד היטב לחלבון Ig בשם ICAM1 על תאי האנדותל באתרי זיהום

Question 509

leukocyte adhesion deficiency

Answer 509

ינם מצליחים לסנתז תת יחידות β2 תפקודיות. כתוצאה מכך, תאי הדם הלבנים שלהם חסרים את כל משפחת רצפטורי β2 והם סובלים מזיהומים חיידקיים חוזרים ונשנים.

Question 510

איפה נמצאים האינטגרינים המורכבים מבטא 3?

Answer 510

טסיות הדם

Question 511

מה קושרים אינטגרינים B3?

Answer 511

הם קושרים כמה חלבוני מטריקס כולל פקטור הקרישה פיברינוגן. טסיות הדם צריכות לקיים אינטראקציה עם הפיברינוגן בכדי לתווך קרישת דם תקינה

Question 512

מחלת גלנזמן?

Answer 512

לוקים בחסר גנטי של האינטגרינים של β3 סובלים מקרישת דם לקויה ומדממים יתר על המידה.

Question 513

מי מתווך את ההרכב ופירוק המטריקס בעת נדידה של הלאמינה הבאזאלית?

Answer 513

מולקולת האינטגרין

Question 514

האם לאינטגרינים יש מצבי פעילות שונים?

Answer 514

כן

Question 515

מה קורה במצב לא פעיל של האינטגרין? ובמצב פעיל?

Answer 515

במצב לא פעיל, הקטעים החיצוניים של דימר האינטגרין מקופלים זה על זה למבנה קומפקטי שאינו יכול לקשור חלבוני מטריקס. במצב זה, הזנבות הציטופלסמטיים של הדימר תפוסים יחד מה שמונע את האינטראקציה עם חלבונים מתאמים לשלד התא. במצב הפעיל, שתי היחידות של האינטגרין אינן תפוסות זו בזו וחושפות את אתרי הקישור לחלבונים מתאמים ציטופלסמטיים, והדומיינים החיצוניים נפרשים כמו זוג רגליים על מנת לחשוף אתר קושר מטריקס בעל זיקה גבוהה

Question 516

עי אילו שני מנגנונים יכול להיות הפעלה לאינטגרין?

Answer 516

outside in inside out

Question 517

מנגנון Outside in?

Answer 517

הקישור של חלבון מטריקס חוץ תאי כמו פיברונקטין הנושא רצף RGD יכול לגרום לאינטגרין לעבור ממצב לא פעיל בעל אפיניות נמוכה למצב פעיל בעל אפיניות גבוהה. כתוצאה משינוי זה אתרי הקישור התוך תאיים נעשים חשופים על שרשרת בטא וזמינים להיקשרות חלבונים מתאמים כמו טאלין. קישור חלבונים אלה מוביל לקישור של סיבי אקטין. באופן זה, כאשר האינטגרין תופס את הליגנד שלו מחוץ לתא, התא מגיב על ידי קשירת מולקולת האינטגרין לשלד התאי, כך שניתן להפעיל כוח בנקודת הקישור.

Question 518

מנגנון Inside out?

Answer 518

הפעלת האינטגרין תלויה בחלבון רגולטורי תוך תאי המעודד את יכולתו של טאלין וחלבונים נוספים לקיים אינטרקציה עם שרשרת בטא של האינטגרין. טאלין מתחרה עם שרשרת אלפא על קישורה לשרשרת בטא. כאשר טאלין נקשר לשרשרת בטא הוא חוסם את הקישור התוך תאי בין שרשראות אלפא ובטא ומאפשר לחלקים התוך תאיים באינטגרין להיות מופרדים אלו מאלו ובכך למעשה להפעיל את האינטגרינים.

Question 519

איפה ניתן לראות בקרה של Inside out על האינטגרין?

Answer 519

הבקרה של הפעלת אינטגרינים במנגנון “inside-out” מובנת היטב בטסיות הדם, כאשר חלבון סיגנאל בשם טרומבין נקשר לרצפטור שהוא GPCR על פני התא, ובכך מפעיל מסלול איתות תוך-תאי המוביל להפעלה. סביר להניח כי מסלולי איתות דומים שולטים בהפעלת אינטגרנים בתאים רבים אחרים.

Question 520

מה הוא התהליך של ה- insise out בטסיות הדם?

Answer 520

טרומבין מגיע מחוץ לתא כתגובה לנזק רקמתי. טרומבין נקשר ל GPCR - וגורם לשרשרת פעולות שתוביל לשחלוף של GDP ל- GTP על גבי rap 1 שהוא חלבון החבר במשפחת חלבוני ה- G המונומרים. כאשר rap1 משופעל הוא מגייס את החלבון RIAM שמגייס את טאלין לממברנה הפלסמטית. יחד עם קינדלין, טאלין מקיים אינטראקציה עם שרשרת הבטא של אינטגרין במטרה להפכו לפעיל. לאחר מכן טאלין נקשר לחלבון מתאם כמו וינקולין וכתוצאה מכך נקשר אקטין. רגולציה על הטאלין תלויה בחלקה באינטראקציה עם הדומיין ה-C טרמינלי הגמיש בצורת מתג שלו לבין הקצה ה -N טרמינלי שלו המכיל את אתר הקישור לאינטגרין. אינטראקציה זו שומרת על טאלין במצב לא פעיל כשהוא חופשי בציטופלזמה (ראו את צורתו העגולה כשהוא מקופל על עצמו). כאשר טאלין מגוייס על ידי RIAM לממברנה, ראשו נקשר ל- pI(4,5)p2 (לא מוצג באיור) וכך הדומיין שבצורת מתג משתחרר.

Question 521

כיצד אינטגרינים נבדלים מרצפטורים להורמונים?

Answer 521

בכך שהם בדרך כלל קושרים את הלינגד שלהם בזיקה נמוכה ונמצאים בריכוז גבוה פי 10 עד 100 על פני התא.

Question 522

איזה עיקרון דומה יש בין האינטגרין לקדהרין?

Answer 522

יקרון הוולקרו שראינו בהידבקות קדהרין פועל גם כאן. לאחר הפעלתם, האינטגרינים מתקבצים יחדיו ליצירת משטח צפוף בו מולקולות אינטגרין רבות מעוגנות לסיבי ציטוסקלטון. המבנה החלבוני המתקבל יכול להיות גדול ומורכב להפליא.

Question 523

במה תלויה הרכבת הקומפלקס של צמתי תא מטריקס?

Answer 523

הרכבת קומפלקסים של צמתי תא-מטריקס תלויה בגיוס של עשרות חלבוני פיגום וחלבוני סיגנאל. טאלין הוא מרכיב עיקרי בקומפלקסי תא-מטריקס רבים, אך גם אחרים תורמים רבות. כך למשל integrin-linked kinase ושותפיו pinch ו-parvin המהווים יחד קומפלקס טרימרי המשמש כמרכז ארגון בצמתים רבים. צמתי תא מטריקס גם משתמשים בכמה חלבונים קושרי אקטין כדוגמת vinculin, zyxin, VASP, α-actinin כדי לקדם את ההרכבה והארגון של סיבי האקטין. מרכיב קריטי נוסף בצמתים רבים בין תא למטריקס הוא FAK- focal adhesion kinase, שאחראי על אינטראקציה עם מספר רכיבים בצומת ובעל פונקציה חשובה בהולכת אותות כפי שנראה מי

Question 524

אינטגרינים מסוגלים להפעיל מסלולי איתות?

Answer 524

נכון

Question 525

anchorage dependence

Answer 525

תלות של תא להיקשר למצע

Question 526

עי מי anchorage dependence מתווכת?

Answer 526

היא מתווכת בעיקר על ידי אינטגרינים והאותות התוך תאיים שהם מחוללים. מוטציות המשבשות או מבטלות את ה- anchorage dependence מאפשרות לתאים לברוח ממנה ומתרחשות בתאים סרטניים. כך הן למעשה ממלאות חלק מרכזי בהתנהגותם הפולשנית.

Question 527

איך מסלול ras map kinase יכול להיות מופעל?

Answer 527

הן על ידי הרצפטורים הקונבנציונאליים של המסלול והן על ידי אינטגרינים

Question 528

איך focal adhesion kinase מופעל?

Answer 528

במחקרים על תאים בצלחת תרבית, focal adhesions נמצאים כאתרים העשירים בזרחון על גבי שיירי טירוזין ו- FAK הוא אחד מהטירוזין קינאזות העיקריים באתרים אלו. כאשר אינטגרינים מתקבצים בצמתי תא-מטריקס, FAK מגוייס לתת יחידה בטא על ידי חלבונים מתאמים כמו טאלין או פקסילין . מולקולות ה- FAK המגוייסות מזרחנות זו את זו על שיירי טירוזין ספציפיים ויוצרים באופן זה אתרי עגינה מזורחנים לחברים במשפחת ה- Src של טירוזין קינאזות אשר מגבירים את הסיגנאל. באופן זה, סיגנאלי outside-in מאינטרגינים, דרך הקינאזות FAK וחברי משפחת Src מועברים לתוך התא באופן דומה להעברת סיגנל על ידי RTK

Question 529

איך צמתי תא מטריקס יכולים לחוש ולהגיב לכוחות המכאניים שפועלים עליהם

Answer 529

משל רוב הצמתים ההלו מחוברים לרשת אקטין הנוטה למשוך את הצמתים פנימה, הרחק מהמטריצה. כאשר תאים מחוברים למטריצה נוקשה המתנגדת בחוזקה לכוח משיכה שכזה, הצומת מסוגל לחוש במתח הגבוה שנוצר ולהפעיל תגובה במהלכה הוא מגייס אינטגרינים וחלבונים נוספים על מנת להגדיל את יכולת הצומת לעמוד במתח כזה. חיבור תא למטריצה רכה יותר מייצר פחות מתח ולכן תגובה פחות חזקה. מנגנונים אלה מאפשרים לתאים לחוש ולהגיב להבדלים בקשיחות של מטריצות חוץ תאיות ברקמות שונות.

Question 531

מה קורה בדומיין הזנב סי טרמינאלי של טאלין וכיצד זה משפיע על מתיחת התא?

Answer 531

דומיין הזנב הסי טרמינאלי של טאלין למשל כולל מספר רב של אתרי קישור לחלבון מבקר האקטין וינקולין. רבים מהאתרים הלו מוסתרים בדומיינים מקופלים אך נחשפים כאשר הדומיינים הללו נפרשים באמצעות מתיחת החלבון. הקצה ה-אן טרמינאלי של טאלין קושר אינטגרין וה-סי טרמינאלי אקטין. לפיכך, כאשר סיבי אקטין נמשכים על ידי מיוזין בתוך התא, המתח המתקבל מותח את הטאלין ובכך חושף אתרים הקושרים וינקולין. מולקולות הוינקולין מגייסות ומארגנות סיבי אקטין נוספים. המתח מגדיל בכך את חוזק הצומת.