H10.5: Hoe werken G-eiwit gekoppelde receptoren? Flashcards
TSH
- Hormoon hypofyse voorkwab
- Groot geglycosyleerd glycoproteïne
- 30 kDa
- Familie van FSH, LH, hCG
Alfa subunit
Beta subunit
Gedeeld door familie
Specifiek voor hormoon
Voor 1 hormonen coderen 2 genen
ACTH
- Gemaakt in hypothalamus
- Complex peptide
- Geproduceerd uit POMC
POMC processing
- Voorkwab en middenkwab met PC1 klievingshormoon die POMC klieft naar ACTH
- Middenkwab PC2 die ACTH klieft tot MSH
G-eiwit gekoppelde receptoren
- TSH en ACTH
- G = guanine nucleotide
- Doelwit medicijnontwikkeling
Hoe werken CRH en TRH?
Hoe werken cortisol en T4?
Membraanreceptoren
Kernreceptoren
GPCR x 7 transmembraanaandoeningen
- 3 intracellulaire loops
- 3 extracellulaire loop
- N- en C-terminaal deel (N is extracellulair en C is intracellulair)
Receptordomeinen
- Hormoonbinding
- Transmembraan
- Transductie
Hormoonbindingsdomein
- Affiniteit en specificiteit van hormoon
- N-terminale deel met 3 extracellulaire loops
Transmembraandomein
- Verankering receptor in membraan
- 7 transmembraandomeinen
Transductiedomein
- Geeft signaal door
- Gevormd door tweede en derde intracellulaire loop die koppelt aan G-eiwit
GS
GI
GK
GQ
Stimulerend en inhiberend
MC2R
TSHR
MC2R bindt aan ACTH en dus klein N-terminaal deel
TSHR bindt aan TSH en dus groter N-terminaal deel
Downstream effect TSH en ACTH
- Activeren GS
- Activatie adenylyl cyclase
- Productie cAMP
- Activering PKA
- Fosforylering
- Genregulatie
Werking GPCR
- G-eiwit bindt geïnactiveerd een GDP-molecuul
- Alfa unit belangrijk want geeft het signaal door
- Ligand bindt aan receptor
- Interactie tussen receptor en G-eiwit
- Alfasubunit activeert
- Laat GDP los
- Alfa subunit bindt ipv GDP GTP en zorgt ervoor dat er signaal wordt doorgegeven
Gevolg als Gs-eiwit geactiveerd is
- Signaal vermenigvuldigt
- Komt doordat alfasubunit zorgt dat adenylyl cyclase geactiveerd is
- Zorgt ervoor dat ATP wordt omgezet in cAMP
- cAMP zorgt voor activatie PKA
- PKA naar kern en interactie met transcriptie regulatoren
- Transcriptie genen
Functie adenylyl cyclase
Enzym dat ATP omzet in cAMP
Waarom dooft het signaal van cAMP snel uit?
Omdat het snel wordt afgebroken door fosfodiësterases
Somatostatine (GH) x GI
- Somatostatine receptor koppelt aan Gi
- Adenylyl cyclase geïnactiveerd
Regulatoire subunits
Zorgen voor inactivatie katalytische subunits
Proces subunits PKA
- Als Gs geactiveerd is bindt cAMP aan de regulatoire subunits
- Dissociatie complex
- Katalytische subunits komen vrij en kunnen effect geven
PKA is cAMP afhankelijk, want
Zodra PKA intact is, is het inactief
Katalytische subunits vrij en actief
- Naar kern
- Activering verschillende kinases
- Genen die cAMP gevoelig zijn worden ook geactiveerd
- Op cAMP respons bindt CREB
Functie CREB
- Bindt op specifieke base volgorde
- Rekruteert transcriptiefactoren
- Leidt tot transcriptie van gen
TSH geactiveerd
MC2R geactiveerd
Productie T4
Productie cortisol
TRH
- In hypothalamus
- Koppelt via GPCR aan Gq
- Activatie G-eiwit Gq
- Alfasubunit activeert fosfolipase C
- Fosfolipase C activeert inositol fosfolipide wat leidt tot vrijkomen diacylglycerol en productie IP3
- IP3 zorgt dat calcium in cel vrijkomt
Inactiverende mutaties TSH receptor
- Route altijd uit
- Receptor ongevoelig voor hormoon
- Hypothyreoïdie
- Geen productie schildklierhormoon
Activerende mutaties TSH receptor
- Signaaltransductie route aan
- Hyperthyreoïdie
- Adenoomvorming
- Constitutief actieve TSH receptor
Inactiverende mutaties MC2R
Familiaire cortisoldeficiëntie
Activerende M2CR mutaties
Niet bekend
Alternatief gen mutaties M2CR
MRAP (co-factor)
Wat gebeurt er inactiverende mutatie
Activatie door receptor kan niet plaatsvinden waardoor er algemene hormoonresistentie is
Activerende mutatie Gs-eiwit
McCune-Albright syndroom
Gs is continu actief wat leidt tot bot dystrofie en verschillende endocriene tumoren in schildklier en bijnier
Mutatie in fosfodiësterase
- Afbraakeiwit cAMP
- Hoge dosis cAMP
- Continue activering PKA
- Bijniertumoren
Agonist
- Bindt met hoge affiniteit aan receptor
- Induceert signaaltransductie met hoge effectiviteit
- Dezelfde werking als endogene hormoon
Partial agonist
- Bindt met variabele affiniteit aan receptor
- Induceert signaaltransductie, maar met variabele effectiviteit
Inverse agonist
- Ligand dat bindt aan inactieve vorm receptor
- Remt basale of continue activiteit van receptor
Antagonist
- Bindt aan receptor
- Induceert geen signaaltransductie
- Competitie met endogene ligand
Basale activiteit receptor
Receptor heeft al werking zonder binding met liganden
Zwangerschaps thyreotoxicose
- Begin zwangerschap
- Schildklier wordt extra gestimuleerd door gestimuleerde antilichamen of verhoogde hCG spiegel
Hoezo kan hCG niet aan receptor binden?
hCG heeft eenzelfde alfa subunit als TSH maar een verschillende beta subunit
