H4.5: Ontregeling apoptose in kankercellen

Question 1

Apoptose?

Answer 1

• Geprogrammeerde celdood
• Normale ontwikkeling
• Embryonale ontwikkeling (voorbeeld)
• Gereguleerd proces
• Apoptotische lichaampjes
• Kleine celfragmenten

Question 2

Proces apoptose

Answer 2

• Cel krimpt
• Eosinofiel cytoplasma
• Verlies celmembraaninstabiliteit en celcontact
• Chromatine condensatie
• Apoptotische lichaampjes (wel omgeven door celmembraan)
• Fagocytose
• Geen immuumrespons

Question 3

Necrose (vs. apoptose)

Answer 3

• Veroorzaakt ontstekingsreactie en weefselschade
• Zwelling cel
• Afbraak DNA
• Barsten van cel

Question 4

Apoptose (vs. necrose)

Answer 4

• Schone dood, geen ontstekingsreactie
• Afbraak DNA
• Fagocytose dode cel

Question 5

Fysiologische en pathologische processen waarbij apoptose een rol speelt?

Answer 5

• Embryogenese
• Fysiologische involutie (baarmoederslijmvlies, borstepitheel tijdens cyclus)
• Afstoten van epitheelcellen (darm, huid)
• Auto-reactieve T-cellen

Question 6

Processen belangrijk bij kanker

Answer 6

• Celdood in tumoren
• Celdood na DNA-schade of cellulaire stress

Question 7

Mechanisme apoptose

Answer 7

• Signaal
• Controle en integratie
• Uitvoering

Question 8

Signaal

Gevolg

Answer 8

• Intrinsiek: DNA-schade of cellulaire stress
• Extrinsiek (TNF/FASL)

Activatie caspase-cascade

Question 9

Controle en integratie

Answer 9

• Via mitochondriale permeabiliteit: Bcl-2 remt apoptose en BAX stimuleert apoptose
• Via receptor: TNF en FASL

Question 10

Uitvoering

Answer 10

• Caspases (protease -> afbraak van cellulaire eiwitten)
• DNAse activering (DNA-afbraak)

Question 11

Caspase cascade uitleg

Answer 11

• Bcl-2 en BAX doen kun werk aan mitochondriale membraan
• Vormen poriën in mitochondriale buitenmembraan
• Cytochroom C vrijgemaakt
• Initiatie caspase cascade
• Eiwit afgebroken
• Cel dood

Question 12

Intrinsieke pathway die leidt tot activatie caspases?

Answer 12

• Stimuleert verhouding BAX en Bcl-2 apoptose door cytochroom C release
• Release gebeurt vanuit mitochondrium waardoor cytochroom C kan binden aan caspases
• Apoptose

Question 13

Extrinsieke apoptose pathway

Answer 13

• Via lymfocyt die ene cel herkend die dood moet (voorbeeld)
• Buiten cel zit Fas death receptor waaraan lymfocyt met Fas ligand bindt
• Intracellulaire DISC
• Procaspase wordt geknipt tot caspase
• Activatie cascade
• Apoptose

Question 14

Oorzaak senescence?

Answer 14

• Cellulaire stress
• Tekort aan groeistoffen
• DNA-schade door ioniserende straling of chemotherapie
• Telomeer erosie
• Oncogene stimuli

Question 15

Senescence proces

Answer 15

• Cel onomkeerbaar in G0-fase
• Celmorfologie veranderd: platter en groter
• Celcyclus remmende eiwitten (p53, p21, p16)
• Productie SASP

Question 16

Functie SASP

Answer 16

Uitscheiden van eiwitten zoals cytokines, GF, enzymen

Veroorzaken ontstekingen

Question 17

Voordelen senescence?

Answer 17

• Embryogenese
• Beperken weefselschade
• Bescherming tegen ontstaan van kanker

Question 18

Nadelen senescence?

Answer 18

• Weefsel veroudering door stapeling senescente cellen
• Tumorprogressie

Question 19

p53

Answer 19

• Tumor suppressor eiwit
• Processen in cel signaleren
• Rol bij apoptose en senescence
• Transcriptiefactor
• Zorgt dat genoom intact blijft

Question 20

Hoe p53 activeren?

Answer 20

• DNA schade
• Stress, straling, chemicaliën

Question 21

Proces DNA-schade en p53

Doel

Answer 21

• Bij schade stijgt p53-eiwit
• Celcyclus wordt gestopt
• DNA-schade herstellen OF apoptose

Doel: opgetreden DNA-schade niet kunnen doorgeven aan dochtercellen

Question 22

Kenmerken p53?

Answer 22

• Gemuteerd in meer dan 70% van tumoren
• Transcriptiefactor die alleen werkt als het bindt als tetrameer aan DNA
• Als er een gen in de buurt zit met TATA-box kan p53 het transcriptiecomplex activeren

Question 23

Genen die door p53 worden gereguleerd?

Answer 23

• P21 (CDKN1A): remt celcyclus bij activatie
• BAX: zorgt ervoor dat de cel in apoptose gaat
• MDM2: feedback regulator p53, breekt p53 af door binding en van nature aanwezig in cel

Question 24

Gen

Answer 24

• N-terminus: transcriptie activerend domein (TAD)
• Midden: DNA bindend domein
• C-terminus: oligomerisatie domein wat belangrijk is om tetrameren te vormen

Question 25

MDM2

Answer 25

• Bindt normaal aan N-terminus van p53
• Blokkeert TAD
• Eiwit wordt geübiquitineerd wat ervoor zorgt dat eiwitten worden herkend voor destructieproces door proteasen
• Afbraak p53
• Geen transcriptie

Question 26

Gevolg als er in gezonde cellen iets misgaat

Answer 26

• p53 wordt belangrijk
• Stress leidt tot stabilisatie door fosforylering
• Door fosforylering aan p53 wordt het eiwit stabieler en kan het langer zijn activiteit bewerkstelligen
• Concentratie niet omhoog, maar blijft langer aan eiwit
• Binding met MDM2 wordt geblokkeerd zodat p53 niet meer wordt afgebroken en kan werken als transcriptiefactor

Question 27

P53 x guardian of the genome

Answer 27

• Als stress + DNA-schade dan p43 fosforyleren
• MDM2 wordt geremd
• p53 wordt niet afgebroken
• Concentratie p53 zal stijgen
• Targetgenen geactiveerd: DNA repareren (GADD45) of apoptose (BAX)

Question 28

TP21

Answer 28

• Target gen
• Zorgt dat cycline/CDK complex wordt geremd
• Cel deelt niet meer
• DNA-schade niet doorgeven

Question 29

Missense mutaties in p53

Answer 29

• Vooral in DNA bindend domein dus en niet in transcriptie activerend en oligomerisatie domein)
• Zorgen ervoor dat p53 niet meer actief is
• MDM2 kan niet meer binden dus p53 niet meer afgebroken
• Lange levensduur van p53-eiwit, omdat hij nu stabieler is door hoge concentratie

Question 30

Hoe p53 inactiveren?

Answer 30

• Missense mutaties
• Verlies beide allelen
• MDM2-amplificatie

Question 31

Uitleg missense mutatie i.r.m. p53 inactiveren

Answer 31

• p53 werkt als tetrameer
• Als 1 allel mutatie heeft zal in het tetrameer ook minimaal 1 mutant eiwit zitten
• Gehele complex werkt niet
• Dominant negatieve werking: er is een dominant effect op het fenotype omdat het wild type ook wordt geïnactiveerd