Cellmembranets arkitektur och egenskaper

Question 1

Vilka lipider består cellmembranet av?

Answer 1

Membranlipiderna

1. Fosfolipider
   - Sphingomyelin
   - Fosfatidylserin
   - Fosfatidylkolin
   - Fosfatidyletanolamin
2. Kolesterol
3. Glykolipider

Question 2

Fosfolipiderna - 4 st

Answer 2

1. Fosfolipider
   - X-gruppen är en alkohol, serin- eller kolingrupp
   - Hydrofob del: fettsyror
   - Hydrofil del: fosfat + X

Typer av fosfolipider:
SPHINGOMYELIN → har sphingosine som ryggrad ist för glycerol, finns mest i extracellulära sidan av PM

FOSFATIDYLSERIN → X-gruppen är en seringrupp, finns enbart i intracellulära sidan av PM (vid apoptos kommer den flyttas till utsidan → cell känns igen av leukocyter)

FOSFATIDYLKOLIN → X-gruppen är en kolingrupp, mest i extracellulära sidan av PM

FOSFATIDYLETANOLAMIN → mest i intracellulära sidan av PM

Question 3

Kolesterol - allmänt

Vad sker vid hög resp sänkt temp?

Answer 3

• Finns mellan fosfolipid-svansarna i PM
• Hydrofil del: OH-grupp
• Hydrofob del: allt annat
• Skyddar membranet mot temp-förändringar

→ hög temp: PM blir mer flytande → kolesterol skyddar membranet från att få för stor rörlighet/genomsläpplighet

→ sänkt temp: PM stelnar → kolesterol skyddar genom att se till att lipidsvansarna inte interagerar med varandra för mkt

Question 4

Glykolipider - allmänt

Answer 4

• Har en sockerenhet (galaktos/glukos) & ryggrad av glycerol/sphingosine
• Assymetriskt orienterade → socker-resterna (kolh) alltid på extracellulära sidan

Question 5

På vilka sätt flyter fosfolipider runt på membranet?

Answer 5

1. Lateral diffusion → fosfolipider flyttar på sig inom ett av de två lagren i membranet → snabb process
2. Transversal diffusion → fosfolipider flyttar på sig till det andra av de två lagren i membranet (t.ex. när fosfatidylserin ska ut från membranet) → långsam process → görs genom flipas

Question 6

Vilka huvudgrupper inom membranproteiner finns?

Answer 6

1. Integrala membranprotein → starkt interagerande med cellmembranets fettsyrasvansar
2. Perifera membranprotein → svagt interagerande med CM genom elektrostatiska bindningar eller vätebindningar

Question 7

Hur kan man avgöra om ett membranprotein är perifert eller integralt?

Answer 7

Om man utsätter membranet för en stark buffer kommer alla jon- och vätebindningar brytas → perifera membranproteinerna lossnar → integrala membranproteinerna sitter kvar (som lossnar när de utsätts för en detergent som gallsyra)

Question 8

Vilka typer av integrala membranprotein finns?

Answer 8

1) ⍺-helixar
- vanligaste typen av membranproteiner
- om 5 a-helixar eller mer → ligger ofta i en ringstruktur som fungerar som en kanal
- vanligt att det är 7 st a-helixar (s.k 7TM eller 7 transmembrane)
- hydrofoba aminosyror riktade utåt från kanalen → hydrofila inåt

2) β-barrel
- struktur som består av B-strängar som binder via vätebindningar → fås en antiparallel B-flak-struktur som formar en cylinder och bildar en por genom membranet
- utsidan av poren är opolär → insidan är polär

3) ‘’Partiellt associerade’’
- proteiner som är delvis associerade med plasmamembranet
- har en domän som består av a-helixar med aminosyror (med hydrofoba sidokedjor) → interagerar så hårt med lipidsvansarna i cellmembranet att en detergent behövs för att lossna.

Question 9

Vilka strategier använder perifera membranproteiner sig av för att associeras med membranet?

Answer 9

1. Farnesyl-svans → en kolkedja med 15C associeras via fettsyrasvans till cystein nära C-terminalen
2. Myristoyl-svans → en kolkedja med 14C är bunden till N-terminala glycin via fettsyrasvans
3. GPI-ankare → proteinets C-terminala del är bunden till fosfatidyletanolamin som binder till oligosackariden. Oligosackariden binder i sin tur till fosfolipiden fosfatidylinositol som är inbäddad i membranet.
4. Elektrostatiska interaktioner → proteinet interagerar med fosfolipider (är oftast cytoplasmatiska proteiner)
5. Association med integrala proteiner

Question 10

På vilket sätt är glykokalyx essentiell för cell-cell-igenkänning?

Answer 10

Glykokalyx är det första andra celler träffar på. Även bakterier, antikroppar, virus etc. möts först av glykokalyx när dessa når en cell.

Glykokalyx utgör således ett skydd mot främmande partiklar samt skyddar cellen mot mekanisk stress.

Question 11

Hur är celladhesionsmolekylen SELEKTIN inblandad i inflammationer?

Answer 11

1. Makrofager i vävnaden aktiveras
2. Makrofagerna tar delvis upp bakterien och frisätter cytokiner
3. Cytokinerna tas upp av endotelceller och neutrofiler i blodbanan. I båda kommer cytokiner att aktivera uttryck av selektin.
4. Glykosyltransferas uppregleras
5. Kolhydratsekvenser som kan binda till selektiner uttrycks
6. Bildas svaga bindningar mellan kolhydratsekvenser och selektiner
7. Neutrofiler saktas ned kring området där bakterien finns → binder sedan lite stadigare och kan avleda bakterien.