CH 16 - Signal Transduction Pathways Flashcards

1
Q

Cell Communicatie -
Wat zijn de 4 verscillende manieren?

A
  1. Endocrien –> hormoonproducerende cellen via de bloedbaan door het hele lichaam
  2. Pararien –> geven signaalstoffen af aan directe omgeving
  3. Neuronaal –> locale signaalstoffen (neurotransmitters) worden afgegeven in een synapse en maken nauw contact
  4. Contact-dependant –> membraan gebonden signaal moleculen
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Cell Communicatie -
Signaal leidt tot een type respons, waar hangt dit van af?

A
  • type receptor
  • type cel
  • specifieke moleculen die zich in de cel bevinden
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Receptoren -
Wat zijn de 4 verschillende types reeptoren?

A
  1. Ion kanaal receptor
  2. G-eiwit gekoppelde receptor
  3. Enzym gebonden receptor
  4. Intracellulaire receptor
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Receptoren - Ion Kanaal

A
  • Kanaal dat doorlaatbaar is voor speciale ionen
  • Over het algemeen gesloten –> opent wanneer een signaal of ligand bindt
  • Komen vooral voor in het zenuwstelsen, bij spiersamentrekkingen en bij het afgeven van hormonen
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Receptoren - Ion Kanaal
Wat zijn de 4 soorten kanalen?

A
  1. Ligand gekoppeld –> neutrotransmitter bindt, kanaal opent en Na kan de cel binnen stromen
  2. Mechanisch –> gaat open door mechanische stimuli, bijv. door druk en sensorisch
  3. Altijd open
  4. Spannings afhankelijk –> worden geopend door spanningsveranderingen over het membraan, bijv. door een elektrische puls
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Receptoren - Intracellulaire receptor
Uitleg + werking

A
  • Veel signaal moleculen kunnen niet door een membraan heen bewegen –> vet oplosbare- en kleine moleculen wel
  • Voor deze stoffen in geen receptor nodig aan de buitenkant van de cel –> wel een receptor aan de binnenkant in het cytoplasma

De signaalstof gaat door het celmembraan heen –> bindt aan intracellulaire receptor –> complex is direct in staat om naar de celkern te gaan en transcriptie te activeren

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

Receptoren - G-eiwit gekoppelde
Process in het kort

A
  1. Signaal bindt aan de G-eiwit gekoppelde receptor (=eerste boodschapper)
  2. G-eiwit wordt hierdoor geactiveerd
  3. Beweegt door het celmembraan heen richting het enzym (=primaire versterker)
  4. Enzym wordt geactiveerd
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Receptoren - G-eiwit gekoppelde
2 vormen van G-eiwitten
Remmen of activeren

A
  • Inactief (GDP gebonden)
  • Actief (GTP) gebonden

Wanneer er een signaal komt zal het GDP van het G-eiwit af gaan en bindt GTP aan het G-eiwit, waardoor het actief wordt en een enzym kan actieren

G-eiwitten hebben een endogenen GTPase activiteit –> het G-eiwit is in staat om GTP weer te hydrolyseren tot GDP, waardoor het G-eiwit inactiveert.

Over het algemeen activeren G-eiwitten enzymen, maar sommige zijn in staat om te remmen:
- Stimulerende G-eiwitten –>Gs-eiwitten
- Inhiberende G-eiwitten –> Gi-eiwitten

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

Receptoren - G-eiwit gekoppelde
Wat zijn de twee belangrijke primaire amplifiers?

A

Primaire amplifiers zijn enzumen die geactiveerd kunnen worden door G-eiwitten

  • Adenylyl cyclase
  • Phospholipase C
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Receptoren - G-eiwit gekoppelde - Adenylyl Cyclase
Wat is het voor enzym?

A

Primaire amplifier

Een enzym dat in staat is om ATP om te zetten in cyclisch AMP (cAMP)
- cAMP is een second messenger stof dat in veel cellen wordt geproduceerd
- Fosfatasen breken het cAMP weer af tot AMP, waardoor het signaal stopt

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

Receptoren - G-eiwit gekoppelde - Adenylyl Cyclase
Wat gaat cAMP doen?

A

Secundaire amplifier - Kinases

  • cAMP gaat een 2e versterker activeren = kinase
  • Kinase is een enzym dat in staat is om te fosforyleren (ATP -> ADP)
  • Na fosforylatie raken eiwitten meestal geactieerd
  • Fosfatasen zijn de remmers van dit systeem (en zijn altijd aanwezig in de cel)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Receptoren - G-eiwit gekoppelde - Adenylyl Cyclase
Welke substraten kunnen worden gefosforyleerd door kinase?

A
  • Enzymen
  • Cytoskelet
  • Ion kanalen
  • Transcriptie factoren
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Receptoren - G-eiwit gekoppelde - Adenylyl Cyclase
Welke eiwitten kan een kinase fosforyleren en hoe werkt de signal termination?

A

Een kinase kan de volgende eiwitten fosforyleren:
1. Serine / threonine kinases
2. Tyrosine kinases

De eiwitten moeten een bepaalde sequentie hebben om gefosforyleerd te worden. Dit signaal kan ook gestopt worden:
1. Ligand kan loskoppelen van receptor
2. G-eiwitten worden inactief door GTP te hydrolyseren tot GDP
3. cAMP wordt afgebroken tot AMP door fosfodiesterases
4. Defosfoylatie van eiwitten door fosfatases

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

Receptoren - G-eiwit gekoppelde - Phospholipase C
Wat is het voor enzym?

A

Primaire amplifier

Enzym dat de reactie katalyseert die zorgt voor de splitsing van het molecuul inositol phospholipide.
- Hierbij ontstaat diacylglycerol (DAG) en IP3
- IP3 komt vrij in het cytoplasma en bindt aan receptoren op het ER
- ER heeft veel calcium kanalen die normaal gesloten zijn –> door IP3 binding gaan ze open en stroomt Ca het cytoplasma in, omdat de concentratie hier lager is dan in het ER
- De toename van calcium in cytoplasma = second messenger –> wat samen met DAG de kinase PKC kan activeren

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

Receptoren - G-eiwit gekoppelde - Adenylyl cyclase
Samengevat

A
  1. Extern signaal (=primaire messenger) activeert receptor –> dit activeer het G-eiwit
  2. Het G-eiwit koppelt met adenylyl cyclase (=primaire amplifier)
  3. Dit zet ATP om cAMP (=second messenger)
  4. cAMP activeert kinase PKA (=second amplifier)
  5. Deze kinase kan verschillende substraten fosforyleren
  6. Dit leidt tot een respons in de cel
  7. Phosphodiesterase breekt cAMP weer af tot AMP en fosfatasen deactiveren de substraten
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Receptoren - G-eiwit gekoppelde - Phospholipase C
Samengevat

A
  1. Extern signaal (=primaire messenger) activeert receptor –> dit activeer het G-eiwit
  2. Het G-eiwit koppelt met phospholipase C (=primaire amplifier)
  3. Zorgt ervoor dat IP3 bindt aan calcium kanalen op het ER wat leidt tot afgifte van calcium in het cytoplasma
  4. Calcium in cytoplasma (=second messenger) activeert kinase PKC (=second amplifier)
  5. Dit leidt tot een respons in de cel
17
Q

Receptoren - Enzym gebonden
Algemeen

A
  • Het meest voorkomende suptype zijn de tyrosine kinases
  • Receptoren hebben zelf een kinase activiteit en zijn in staat tot de fosforylatie van substraat
  • Spelen een rol bij de signaal overdracht van verschillende groeifactoren
18
Q

Receptoren - Enzym gebonden
Process

A
  1. Een signaal bindt aan de receptor –> receptor dimerisatie
  2. Hierdoor wordt het tyrosine kinase domein van de receptor geactiveerd
  3. Er vindt autofosforylatie van tyrosine plaats en de receptor is volledig geactiveerd
    • Autofosforylatie is dus eigenlijk de aan/uit schakelaar
  4. Aan de gefosforyleerde tyrosines kunnen allerlei schakel eiwitten met hoge affiniteit binden, deze activeren intracellulaire pathways
  5. Dit start een cascade –> enorme versterking van het signaal
  6. De receptoren worden geinactiveerd door fosfatasen
19
Q

Receptoren - Enzym gebonden
Belangrijk schakelmolecuul –> Ras eiwitten

A
  • Belangijk schakelmolecuul voor het doorgeven van het signaal van de receptor naar de celkern
  • Ras behoort tot de familie van GTPases –> kunnen GTP hydrolyseren tot GDP
  • Inactief wanneer GDP gebonden is
  • Actief wanneer GTP gebonden is –> kan cascade vormen
19
Q

Receptoren - Enzym gebonden
Voorbeeld Ras eiwitten bij EGF

A
  • EGF speelt een rol bij celdeling
  • Wanneer EGF bindt aan de receptor, vindt er dimerisatie plaats –> katalytisch domein wordt geactiveerd –> tyrosines raken gefosforyleerd –> hier binden schakelmoleculen aan –> inactief Ras wordt actief met GTP –> leidt tot cascade waardoor transcroptie wordt geactiveerd
  • Bij een mutatie van Ras kan dit leiden tot ongecontroleerde celdeling, omdat Ras dan altijd geactiveerd is.
  • Ras is een proto oncogen –> mutaties zijn mogelijk waardoor Ras een oncogen wordt –> Ras wordt actief wanneer het inactief moet zijn, oftewel hij wordt actief zonder receptor dimerisatie
20
Q

Receptoren - Enzym gebonden
Ras eiwitten –> MAP kinases

A
  • MAP kinase cascade is de route die wordt geactiveerd door Ras
  • Mitogen Activated Protein Kinases
21
Q

Receptoren - Enzym gebonden
Signal Termination

A
  • GTPase activerende eiwitten –> Ras wordt inactief door GTP te hydrolyseren tot GDP
  • Eiwit fosfatasen –> halen fosfaatgroepen af van eiwitten waardoor ze geinactiveerd worden
  • Ligand kan loskoppelen van receptor
22
Q

Receptoren - Enzym gebonden
Receptor tyrosine kinases samengevat

A
  1. Ligand (=signaal molecuul) bindt aan receptor
  2. Receptor dimerisatie
  3. Katalytisch domein raakt actief waardoor receptor in staat is tot autofosforylatie van tyrosine aminozuren
  4. Activatie van schakeleiwitten –> bijv. Ras door GDP -> GTP
  5. Activatie van fosforylatie kinase cascade
    • Ras activeert Raf –> Raf fosforyleert tot MEK –> MEK fosforyleert ERK –> ERK fosforyleert substraat –> leidt tot respons
  6. Activatie van transcriptie
  7. Ras wordt geinactiveerd door GTPase en de fosfatasen worden van de substraten afgehaald
  8. Route wordt hierdoor geremd