chp5 Πρωτεΐνες G Flashcards
Name the 3 Γενικοί τρόποι διακυτταρικής επικοινωνίας
- Signalling cell sends extracellular signals to the target
- uses the gap junction
- Notch signalling
Πως επιτυγχάνεται ένα θεραπευτικό αποτέλεσμα;
- Αλληλεπίδραση φαρμάκων με ειδικούς υποδοχείς στα κύτταρα-στόχους.
- η δέσμευση ενός φαρμάκου στον υποδοχέα του ενεργοποιεί ή/ και αναστέλλει μια σειρά βιοχημικών αντιδράσεων μέσω της παραγωγής μορίων με ρόλο δεύτερου αγγελιαφόρου,
- μετατρέπουν το εξωκυτταρικό σήμα σε απάντηση μέσα στο κύτταρο
—> τα φάρμακα είναι τα σήματα και οι υποδοχείς είναι οι ανιχνευτές και οι μορφομετατροπείς των σημάτων αυτών
Name the 2 types of υποδοχείς based on their location
- υποδοχείς της κυτταρικής μεμβράνης
- ενδοκυτταρικοί υποδοχείς
Describe the ενδοκυτταρικοί υποδοχείς + subtypes
- Βρίσκονται στο κυτταρόπλασμα, στη μεμβράνη ενδοκυτταρικών οργανιδίων ή στον πυρήνα
- ρυθμίζουν ενδοκυτταρικές λειτουργίες
- Είναι μέσα στο κύτταρο
Οι κυριότεροι ενδοκυτταρικοί υποδοχείς είναι:
1. Κυτταροπλασματικά ενζυμικά συστήματα
2. Υποδοχείς σε ενδοκυτταρικά οργανίδια
3. Πυρηνικοί υποδοχείς
Describe Κυτταροπλασματικά ενζυμικά συστήματα
- βρίσκονται στο κυτταρόπλασμα
- διεγείρονται από ουσίες που διαπερνούν την κυτταρική μεμβράνη
Describe Υποδοχείς σε ενδοκυτταρικά οργανίδια
- Στη μεμβράνη του ενδοπλασματικού δικτύου.
- Διέγερση των υποδοχέων αυτών οδηγεί σε απελευθέρωση Ca2+
Describe how Πυρηνικοί υποδοχείς work + where they bind
Δεσμεύονται στο DNA
—> Απουσία αγωνιστή, η δέσμευση στο DNA είναι χαμηλής συγγένειας.
—> Δέσμευση του αγωνιστή αλλάζει τη διαμόρφωση του υποδοχέα, οπότε αυτός δεσμεύεται με υψηλή συγγένεια σε περιοχές ελέγχου στο DNA που οδηγεί σε ενεργοποίηση της μεταγραφής των αντίστοιχων γονιδίων
Eg υποδοχείς στεροειδών ορμονών
Name and briefly describe the subtypes of Υποδοχείς της κυτταρικής μεμβράνης
- Υποδοχείς καναλιών ιόντων ή υποδοχείς συζευγμένοι με κανάλια ιόντων
- υποδοχείς που συνδέονται μέσω G πρωτεΐνες:
- με τα τελικά ενζυμικά συστήματα με ρόλο δεύτερων αγγελιοφόρων - υποδοχείς με ενδογενή καταλυτική δράση:
- ενδογενή δράση κινάσης τυροσίνης, ή φωσφατάσης τυροσίνης
Name all the μόρια που δρουν μέσω υποδοχέων που συνδέονται με G πρωτεΐνες
- Αμινοξέα
- Μονοαμίνες
- Λιπίδια
- Πουρίνες
- Νευροπεπτίδια
- Πεπτιδικές ορμόνες
- Κυτταροκίνες
- Ορμόνες γλυκοπρωτεϊνικής φύσης
- Πρωτεϊνάσες
how many drugs work GCPR (G-Protein Coupled Receptors) + examples
25-50%
Eg Υποδοχείς κατεχολαμινών/αδρενεργικοί
Are there Οικογένειες υποδοχέων που συνδέονται με G πρωτεΐνες? how do they differ/similar?
Για πολλές ορμόνες και νευροδιαβιβαστές υπάρχουν πολλοί υποτυποι υποδοχέων (>1000).
—> Μπορεί να είναι πολύ διαφορετικοί μεταξύ τους.
—> Όλοι έχουν παρόμοια χημική συγγένεια για τον ενδογενή προσδέτη
why is it important biologically to have subtypes of G protein receptors?
Η λειτουργική σημασία της ύπαρξης υποτύπων υποδοχέων συνίσταται:
- στην ικανότητα ενός προσδέτη να ενεργοποιεί διαφορετικά συστήματα μεταγωγής σήματος ανάλογα με τον υπότυπο στον οποίο δεσμεύεται
OR - σε διαφορές στην απευαισθητοποίηση ή στην ικανότητα του κάθε υποτύπου να είναι ενεργός
Describe the family of receptor that are related to G protein receptors
- Οι υποδοχείς που συνδέονται με G πρωτεΐνες είναι η πολυπληθέστερη οικογένεια υποδοχέων
- εμπλέκονται σε έναν από τους βασικότερους μηχανισμούς μεταγωγής σήματος στα ευκαρυωτικά κύτταρα.
—> είναι μέλη μιας τεράστιας υπεροικογένειας πρωτεϊνών με 7 διαμεμβρανικές περιοχές.
Are there other families that are somehow related to those
Υπάρχουν διαφορετικές οικογένειες, οι οποίες έχουν ως μόνο κοινό γνώρισμα τις επτά διαμεμβρανικές περιοχές
Describe the role of protein G (what it is) in relation do the GCPR
Οι πρωτεΐνες G αποτελούν το συνδετικό κρίκο ανάμεσα στη
μεγάλη κατηγορία υποδοχέων “G protein-coupled receptors” και τον τελεστή
—> Είναι πρωτεΐνες που δεσμεύουν το GTP γι’αυτό και ονομάζονται πρωτεΐνες που δεσμεύουν νουκλεοτίδια της γουανίνης (guanine nucleotide-binding proteins).
Describe how the G protein binds on the membrane
- Gα υπομονάδα:
- συνδέεται με τη μεμβράνη, μέσω ενός μυριστοϊκού οξέος
- που βρίσκεται συνδεδεμένο σε μια γλυκίνη (Gly) του -ΝΗ2 άκρου της α υπομονάδα - Gγ υπομονάδα:
- χρησιμοποιεί μια πρενυλομάδα, η οποία βρίσκεται συνδεδεμένη σε μια κυστεΐνη (Cys) του –COOH άκρου της.
- η σύνδεση του –COOH άκρου του GPCR στη μεμβράνη, γίνεται μέσω ενός παλμιτοϊκού οξέος που βρίσκεται συνδεδεμένο σε μια κυστεΐνη (Cys)
Are there many ways for αγωνιστών και ανταγωνιστών to bind σε GPCRs?
Πολλαπλοί τρόποι με τους οποίους πολλοί χημικά διαφορετικοί
προσδέτες δεσμεύονται στους υποδοχείς με 7 διαμεμβρανικές περιοχές
what’s a unique characteristic of GCPRs + what it is + how does it occur
Απευαισθητοποίηση = την προσωρινή απενεργοποίηση του υποδοχέα
—> Μετά από παρατεταμένη διέγερση GPCRs ενεργοποιούνται διάφοροι μηχανισμοί που οδηγούν σε απευαισθητοποίηση του υποδοχέα
—> Σε αυτήν την κατάσταση ο υποδοχέας δεν είναι ικανός να μεταδώσει σήμα ή να ενεργοποιηθεί ξανά στο χρονικό διάστημα που είναι απευαισθητοποιημένος.
—> Γίνεται όταν ο προσδέτης είναι συνδεδεμένος στον υποδοχέα παρατεταμένα.
How is desensitization of the GCPR achieved?
- Ενδοκυτταρικές περιοχές του υποδοχέα φωσφορυλιώνονται από ειδικές κινάσες που συνδέονται με τους υποδοχείς (G protein-coupled receptor kinases-GRKs).
- GRKs αναγνωρίζουν μόνο την ενεργοποιημένη διαμόρφωση του υποδοχέα, στην οποία είναι δεσμευμένος ο αγωνιστής.
- φωσφορυλίωση των ενδοκυτταρικών θέσεων του υποδοχέα (σε σερίνη ή θρεονίνη) οδηγεί σε αποσύνδεση της G πρωτεΐνης από τον υποδοχέα
- Ενσωμάτωση του υποδοχέα με κλαθρίνη
- ενδοκυττάρωση
- Τα κυστίδια μεταφέρονται στα ενδοσώματα
—> Χαμηλό pΗ οδηγεί σε αποδέσμευση του προσδέτη από το ενδόσωμα
After desensitization, what can happen to the GCPR
- αποφωσφορυλιώνεται και επιστρέφει στην κυτταρική μεμβράνη (re-sensitization)
- ή αποικοδομείται
Can desensitization of GCPR occur without GRKs?
Η ενδοκυττάρωση μπορεί να είναι ανεξάρτητη από τη δράση των GRKs —> απευαισθητοποίηση μπορεί να οφείλεται και σε μειωμένη σύνθεση νέων μορίων υποδοχέων.
What happens after activation of GCPR
- το σύμπλεγμα Gβγ απομακρύνεται
- και ενεργοποιεί την κινάση βΑRK (κινάση του β-αδρενεργικού υποδοχέα)
- BARK φωσφορυλιώνει τον υποδοχέα
- Στον φωσφορυλιωμένο υποδοχέα συνδέεται η β-αρρεστίνη, η οποία επάγει την ενδοκύτωση του υποδοχέα μέσα σε κυστίδια
- Στα κυστίδια, ο υποδοχέας αποφωσφορυλιώνεται και μεταφέρεται ξανά στη μεμβράνη.
Name and compare the 2 types of desensitization
- Ομόλογη:
- Χρειάζεται ειδικό αγωνιστή για την ενεργοποίηση του υποδοχέα
- Η απευαισθητοποίηση περιλαμβάνει τον ενεργοποιημένο υποδοχέα από τη GRK κινάση.
- φωσφορυλιωμένος υποδοχέας στη συνέχεια συνδέεται με την αρρεστίνη, η οποία οδηγεί τον υποδοχέα στην απώλεια σύνδεσης με τις G πρωτεΐνες και σε ενδοκυττάρωση.
- Είναι μεγαλύτερης διάρκειας γιατί οι υποδοχείς ενδοκυτταρώνονται. - Ετερόλογη:
- Συμβαίνει ως αποτέλεσμα της μη ειδικής φωσφορυλίωσης ενός τύπου υποδοχέα από ενεργοποιημένες κινάσες από άλλον τύπο υποδοχέα
- Δεν εμπλέκονται GRK, αλλά άλλες κινάσες όπως PKA, PKC
- προκύπτει ως αποτέλεσμα της φωσφορυλίωσης ενός τύπου υποδοχέα ως αποτέλεσμα της ενεργοποίησης κινασών από άλλες
- Είναι μικρής διάρκειας
Define G proteins + name the 2 types
= Πρωτεΐνες που δεσμεύουν νουκλεοτίδια γουανίνης. Συμμετέχουν σε μονοπάτια μεταγωγής σήματος
- Ετεροτριμερείς
- Μικρές G πρωτεΐνες
