Colleges week 4 Flashcards
Twee klassen enzym-gebonden receptoren
- RTK > Receptortyrosinekinases
- Non-RTK > cytokinereceptoren
RTK
Dimerisatie van twee RTK’s zorgt voor de vorming van een kinasedomein (zoals bij EGFR en FGFR of een kinasedomein in combinatie met een ATP-bindingsplaats (zoals bij FLT3)
> Bij dit type receptoren zit de enzymactiviteit dus verwerkt in de receptor zelf
Non-RTK
Bij deze receptoren is wel degelijk kinaseactiviteit, maar deze is niet opgeslagen in de receptor zelf. Hierbij fungeert een gebonden eiwit, namelijk het JAK-eiwit, als kinase-enzym.
De erytropoïetinereceptor (EPOR), de G-CSF-receptor (GCSFR) en de trombopoïetinereceptor (TPOR) zijn voorbeelden van cytokinereceptoren.
Hoeveel aminozuren kunnen gefosforyleerd worden?
3 > tyrosine, serine en threonine
JAKs
- JAKs fosforyleren tyrosines in receptor ketens en in
signaaleiwitten. Dit activeert de functie van deze
signaaleiwitten, wat leidt tot verschillende cellulaire
responsen (transcriptie, translatie, proliferatie, differentiatie,
celoverleving, metabolisme) - Afwijkingen in receptoreiwitten en JAKs en cytoplasmatische
tyrosine kinases zijn betrokken bij verschillende bloedziekten en vormen een doelwit voor gerichte
(“targeted”) therapie
RAS
Het RAS-eiwit is een volgend signaalmolecuul, maar het is ook een oncogeen eiwit. RAS wordt geactiveerd door de uitwisseling van GDP en GTP. Naast deze manier van signaaldoorgave is er ook nog transductie door fosforylering mogelijk. Hierbij wordt een proteïnekinase gebruikt, dat ATP
hydrolyseert tot ADP en de overgebleven fosfaatgroep aan het inactieve eiwit plakt. Het gefosforyleerde eiwit is dan wel actief en geeft het signaal vervolgens verder door in de cel.
Proteïnefosfatases inactiveren het eiwit weer. RAS maakt echter gebruik van de GDP-GTP-uitwisseling. Inactief RAS is van nature gebonden aan een GDP-molecuul. Als reactie op een inkomend signaal kan GDP echter verwisseld worden met een GTP-molecuul. Deze uitwisseling gebeurt niet zomaar, maar wordt veroorzaakt door de ‘guanine exchange factor’, afgekort tot GEF. GEF is gelijk aan het eerder
genoemde SOS-eiwit. Als GTP aan RAS gebonden is, dan bevindt RAS zich in de actieve toestand. Het signaal wordt vervolgens doorgegeven.
GAP-eiwit
Versnelt het hydrolyseproces van GTP naar GDP (RAS)
Mutatie bindingsplaats GAP (op RAS)
Als het RAS-eiwit echter een mutatie heeft op de plaats, waar normaal GAP zou binden, dan blijft de receptor veel langer actief dan gewenst. Hier ligt het oncogene karakter van het RAS-eiwit; het kan nu langer de expressie van een gen stimuleren. Soms wordt de autohydrolyse compleet overgeslagen, waardoor het eiwit constitutioneel actief is.
MPN
Myeloproliferatieve ziekten
> Als het RAS-eiwit echter een mutatie heeft op de plaats, waar normaal GAP zou binden, dan blijft de receptor veel langer actief dan gewenst. Hier ligt het oncogene karakter van het RAS-eiwit; het kan nu langer de expressie van een gen stimuleren. Soms wordt de autohydrolyse compleet overgeslagen, waardoor het eiwit constitutioneel actief is.
> Voorbeelden : PV, ET en PMF
PV
Polychythaemia Vera
- Een MPN
- Bij PV is er een sterk verhoogd aantal rode bloedcellen in het bloed aanwezig. Bij deze ziekte is in meer dan 90% van de gevallen sprake van een mutatie in JAK2. De meest voorkomende mutatievariant, namelijk JAK2V617F, heeft een
verhoging van de kinaseactiviteit van JAK2 tot gevolg.
ET
Essentiële trombocytose
- Een MPN
- Verhoogd aantal trombocyten
PMF
Primaire myelofibrose
- Een MPN
- Veel fibroblastachtige cellen in het beenmerg
Welke mutaties komen wel bij ET en PMF voor maar niet bij PV?
Mutatie in CALR of MPL
Dunne darm
Crypten en villi
Dikke darm
Alleen crypten
Paneth cellen
Deze cellen maken lysozym aan en hebben derhalve een microbiële werking. Het verdrijven van micro-organismen zorgt voor het ontstaan van een niche voor stamcellen.
Stamcellen darm
Stamcellen komen in de darm dan ook alleen op de bodem van de crypten voor. De stamcellen kunnen zich veelvuldig asymmetrisch delen. Dat wil zeggen, dat bij iedere deling een precursorcel en een nieuwe stamcel ontstaan. De precursors bewegen zich steeds verder naar de oppervlakte van de crypten. Hoe hoger ze komen, hoe meer gedifferentieerd de cel is. Uiteindelijk kunnen de stamcellen in de darm differentiëren tot enterocyten, entero-endocriene cellen,
slijmbekercellen of Panethcellen. De stamcellen zullen echter niet zomaar delen. Er is te allen tijde een stimulerende factor van buitenaf nodig om de proliferatie aan te zetten. In de darmcrypten wordt die factor geleverd door de WNT-signalering.
WNT-signalering
Stimulerende factor om proliferatie aan te zetten stamcellen in darmcrypten
Beta-catenine
Betrokken bij: cel-cel adhesie, transcriptie regulatie
Lokalisatie: cytoplasma, membraan, kern
> Afkomstig van het CTNNB1-gen
E-cadherine
Betrokken bij: epitheliale cel-cel adhesie
Lokalisatie: Cytoplasma, transmembraan, extracellulair
> Afkomstig van het CGH1-gen