G-proteiner och cellsignalering

Question 1

Vad finns det för två huvudtyper av GTP-bindande protein?

Answer 1

Monomera och trimera.

Question 2

Hur regleras G-protein?

Answer 2

Genom att antingen ha GDP bundet till sig (inaktiv) eller GTP (aktiv). Detta regleras med hjälp av GEF och GAP.

Question 3

Vilka fyra huvudsakliga cellulära händelser är GTP-bindande protein involverade i?

Answer 3

1. Cellsignalering (monomera, trimera)
2. Nukleär transport (monomera)
3. Vesikeltransport (monomera)
4. Reglering av cytoskelettet (monomera)

Question 4

Förklara översiktligt signaleringsvägen.

Answer 4

1. Ligand binder till receptor.
2. G-protein aktiveras.
3. Effektor aktiveras.

Question 5

Vad leder aktivering av trimera GTP-bindande protein till för effektorer?

Answer 5

1. enzymer som reglerar cAMP eller CGMP-nivåer (Adenylatcyklas)
2. Fosfolipaser som hydrolyserar fosfoinositider (PLC-B)
3. Jonkanaler

Question 6

Vad gör cAMP med PKA?

Answer 6

cAMP aktiverar PKA genom att binda in till de regulatoriska delarna och spjälka PKA så att de katalytiska delarna blir aktiva. PKA kan gå in i kärnan och fosforylera CREB så att det blir ökad gentranskription.

Question 7

Vad har beta/gamma-subenheten för funktion?

Answer 7

• stabiliserar det inaktiva trimera komplexet
• y-subenheten är membranförankrad
• signalerar (reglerar adenylatcyklas, fosfolipas och jonkanaler)

Question 8

Vilka delar av det trimera G-proteinet är förankrat i membranet?

Answer 8

Alfa och gamma-enheten med lipidankare.

Question 9

Vilken del av det trimera G-proteinet har GTPas-aktivitet?

Answer 9

Alfaenheten

Question 10

Vilka olika grupper delas alfaenheten in i?

Answer 10

Alfa - s (stimulerande)
Alfa - i (inhiberande)
Alfa - q (lipidsignalering)
m.m.

Question 11

Hur många olika alfa, beta och gammatyper finns det?

Answer 11

Alfa - 21
Beta - 6
Gamma - 12

Question 12

Hur är strukturen av ett G-protein så att den sitter i membranet?

Answer 12

Den har 7 st hydrofoba regioner samt en N-terminal och C-terminal.

Question 13

Ge exempel på några ämnen som signalerar via 7-TM-receptorer?

Answer 13

Acetylkolin, adrenalin, noradernalin, dopamin.

Question 14

Förklara kortfattat Gs och Gi-signalering.

Answer 14

Gs signalering har en alfaenhet som är stimulerande. Denna enhet kommer fägör stimulera exempelvis adenylatcyklas. Gi-signalering har däremot en inhalerande alfaenhet som hämmar adenylatcyklaset.

Slutsignalen blir summan av de stimulerande och inhalerande signalerna. Detta beror på vilka liggandes och receptorer som finns.

Question 15

Förklara Gq-signalering.

Answer 15

1. Ligand binder in.
2. G-protein rekryterar effektor - i detta fall PLC-B.
3. PLCB delar upp PIP2 i IP3 och DAG.
4. IP3 påverkar kalciumfrisättningen
5. DAG aktiverar PKC

Question 16

Hur aktiveras rhodopsin-receptorn? Var finns den?

Answer 16

Ljus aktiverar receptorn som sedan använder cGMP-fosfodiesteras som effektor. Receptorn finns i retina i ögat och är viktigt för mörkerseendet.

Question 17

Vad menas med amplifiering?

Answer 17

Vi får mycket slutprodukt genom att varje aktiverad receptor i sin tur aktiverar fler Gs-proteinreceptorer och bildar en enhet.

Question 18

Hur fungerar acetylcholinreceptorn ?

Answer 18

Den använder acetylcholin som ligand och kaliumkanaler som effektor. I detta fall är det beta/gamma-enheten som signalerar vidare.. Detta reglerar hjärtmuskelkontraktionen.

Question 19

Vad menas med desensibilisering?

Answer 19

Det betyder minskad signalering/känslighet.

Question 20

Förklara två mekanismer för desensibiliesering.

Answer 20

1. Fosforylering av receptor. PKA fosforylerar C-terminalen. En fosforylerad receptor av PKA kan fortfarande binda ligander men inte interagera med G-proteinet.

GRK fosforylerar specifikt C-terminalen på flera ställen. En fosforylerad receptor inaktivares och binder in arrestin vilket leder till internalisering och aktivering av andra signalvägar.

2. Receptorinternalisering (arrestin). Receptorerna försvinner från ytan och är inte längre synliga för ligander.

Question 21

Vilka 5 familjer delas monomera GTP-bindande proteiner in i och vad gör de olika familjerna i cellerna?

Answer 21

RAS - Cellproliferation, differentiering
RAB - Intracellulär vesikeltransport
ARF - Intracellulär vesikeltransport
RAN - Nukleär transport
RHO - Reglering av aktincytoskelettet

Question 22

Vilken proteinfamilj är oftast muterat i cancer?

Answer 22

Ras

Question 23

Redogör kortfattat för MAPK-vägen

Answer 23

1. Ras
2. Raf
3. MEK
4. MAPK
5. Ökad gentranskription