Intracellulär signalering

Question 1

Vad heter de signaleringsmolekyler som receptorer binder till?

Answer 1

Ligander

Question 2

Det finns fyra former av extracellulär signalering, vilka?

Answer 2

Kontaktberoende
Parakrin
Synaptisk
Endokrin

Question 3

Beskriv kontaktberoende signalering

Answer 3

då är två celler i närheten av varandra och då har den signalerande cellen en membranmolekyl bundet till membranet och binder på det sättet till målcellen som har en specifik receptor och när de interagerar sker det något i målcellen. Detta är vanligt inom immunsystemet

Question 4

Vad är parakrin signalering

Answer 4

sker lokalt genom att signalerings cellen genom exocytos släpper ut en mediator som medierar en typ av förändring. Sen finns det celler i närheten av den signalerande cellen som har receptorer som är specifika för den signalerande molekylen. Detta sker lokalt på en väldigt begränsad yta. Händer också i immunsystemet.

Question 5

Vad är synaptisk signalering?

Answer 5

mellan neuroner kan vara långt mellan signaleringsstället genom neurotransmittorer och cellkärnan.

Question 6

vad är endokrin signalering?

Answer 6

kan agera på distans, vilket är en typisk hormonell signalering. Den endokrina cellen producerar ett hormon som går via blodkärlen till målcellerna. Oftast ligger målcellerna utanför det vaskulära systemet, vilket betyder att hormonet dessutom behöver ta sig igenom endotelet för att hitta fram till receptorn.

Question 7

Vilka är de tre huvudklasserna av celltyp receptorer?

Answer 7

• Jonkopplade receptorer
• G-proteinkopplade receptorer
• Enzymkopplade receptorer

Question 8

Vad karäktiserar Jon-kopplade receptorer?

Answer 8

• Har selektiva filter - vissa joner kommer in (beror på aminosyrasekvensen i proteinet) för specifika joner
• är inte öppna hela tiden, men..:
  gated jonkanal öppnas som svar på:
  elektrisk laddning/potential i membranet, alltså när det sker en elektrisk potential i membranet
• mekanisk stress på cellen som är kopplat till cytoskelett

Question 9

Vad menas med ligand gated jonkanal?

Answer 9

• de binder en ligand extracellulärt, ligand kan vara en extracellulär mediator, då sker en konformationsförändring så att det händer något med receptorn eller att liganden binder på insidan och att det händer något med receptorn neurotransmittor, intracellulära molekyler (joner, nukleotider)

Question 10

Vad karaktäriserar G-proteinkopplade receptorer?

Answer 10

• har en receptor som går igenom membranet flera gånger.
• Associerat med den finns det inaktiva G-proteinet som är som en trimer och associerat till det är ett enzym av något slag.
• När det inte är någon signalering på gång är dessa inaktiva.
• Men binder det en signalmolekyl sker en konformationsförändring, så att G-proteinet blir aktiverat av receptorn vilket i sin tur aktiverar enzymet som sitter associerat med cellmembranet. Detta är i stora drag hur G-protein kopplade receptorerna fungerar.

Question 11

Vilka två varianter av enzymkopplade receptorer finns det?

Answer 11

1. Det sitter två polypeptidkedjor i plasmamembranet, och liganden är i form av en dimer. Denna dimer kopplas till de två bindningssiterna så att de sitter ihop så att en konformationsförändring sker så att det blir ett aktivt katalytiskt domän som blir ett aktivt site.
2. Det kan också vara en receptor som har en signalmolekyl som binder till en receptor som går ihop som i sin tur binder till ett associerat enzym som sitter vid plasmamembranet. När denna bindning sker blir enzymet aktiverat så att signalen förs vidare.

Question 12

Generella principer för signalering med fosforylering och defosforylering?

Answer 12

en signal kommer och då donerar ATP ett fosfat med hjälp av ett protein kinas som fosforylerar andra proteiner. När proteinet har fosforylerat blir det aktivt och kan därmed ge vidare en signal ut. Sen kommer ett fosfatas som defosforylerar och på så sätt blir proteinet inaktivt igen.

Question 13

Generella principer för signaler av GTP bindning?

Answer 13

ett protein med GDP bundet till sig och det kommer en signal med GTP bindning då GDP släpper och GTP binder istället och då blir proteinet aktivt och kan skicka iväg en signal. Sen kommer ett GTPase och hydrolyserar fosfatet, sen får vi istället GDP och då är proteinet inte aktivt längre.

Question 14

Vilka två processer för signalen vidare i cellen i en kaskad?

Answer 14

Fosforylering och defosforylering samt GTP bindning

Question 15

Vad förknippas fosforylering med

Answer 15

Aktivt signaleringsprotein

Question 16

Vad förknippas defosforylering med ?

Answer 16

Inaktivt signaleringsprotein

Question 17

Vad förknippas GTP med?

Answer 17

Aktivt signaleringsprotein

Question 18

Vad förknippas GDP med?

Answer 18

Inaktivt signaleringsprotein

Question 19

Hur blir ett signaleringsprotein fosforylerat?

Answer 19

Genom kinaser

Question 20

Hur blir ett signaleringsprotein defosforylerat?

Answer 20

Genom fosfataser

Question 21

Två typer av kinaser:

Answer 21

tyrosin kinaser

serine/treonin kinaser

Question 22

Två typer av GTP bindande proteiner:

Answer 22

G-proteiner (trimera- har tre domäner GTP-bindande proteiner)
monomera GTPaser

Question 23

Signalering som leder till ändrad funktion av ett protein går..

Answer 23

Snabbt (sek-minuter)

Question 24

Varför går signalering som involverar genuttryck och proteinsyntes oftast långsamt?

Answer 24

då signalen ska in i cellkärnan där proteiner ska aktiveras för att transkribera rätt proteiner som kodar för RNA som ska translateras till proteiner så att vi tillslut får en förändrad proteinsyntes som har efterfrågats av signalen

Question 25

vad betyder differentiering?

Answer 25

Specialisering av cellen

Question 26

Vad meddelar survive signaler?

Answer 26

Många signaler handlar om överlevnad, då inte de metabola proteinerna och enzymer görs, överlever inte cellen eller hela organismen.

Question 27

Vad meddelar Grow + divide signalerna?

Answer 27

Att växa och dela på sig, många celler dör så att vi hela tiden behöver nya celler, speciellt när vi växer

Question 28

Vad signalerar differentieringssignalerna?

Answer 28

Att cellen ska ändra form. En cell går från en form till en mer specialiserad form vilket sker mycket i den embryonala utvecklingen. Här krävs mycket signalering för väldigt speciella aktiviteter som ska ske i cellen

Question 29

Vad händer med en cell när den inte får en signal över huvudtaget?

Answer 29

att cellen inte ska göra något förutom att dö, då programmerar cellen att gå in i apoptos

Question 30

Vad är first messenger?

Answer 30

Receptorn

Question 31

Exempel på second messenger

Answer 31

cAMP, cGMP
lipider
Ca++
NO (nitrogen monoxid)

Second messengers diffunderar ut i cytoplasman och sprider signalen till hela cellen

Question 32

ge exempel på hur det kan gå till när en transducer/second messenger för signalen vidare ut ur cellen

Answer 32

liganden binder till receptorn vilket leder till en aktivering av adenylyl cyclase som sitter i cellmembranet och omvandlar ATP till CAMP. CAMP gör att Protein kinas A blir aktivt som därefter för vidare detta till en cellulär respons.

Question 33

Beskriv G-protein kopplade receptorer

Answer 33

De har en inaktiv receptor (ett transmembranprotein) som går igenom cellmembranet flera gånger med loops som är associerat med ett inaktivt trimert G protein och ett inaktivt enzym. De signalproteinerna som binder till G proteinkopplade receptorer, kan vara molekyler för smak lukt, hormoner, neurotransmittorer. Följden av de G protein kopplade receptorerna finns i sinnena (syn, lukt och smak), i beteende och kontroll av sinnesstämning, reglering av immunsystemet och inflammation samt reglering av nervsystemet. Dessa G-protein kopplade receptorer är väldigt viktiga för många cellulära funktioner.

Question 34

på vilket sätt kan cAMP påverka transkriptionen?

Answer 34

aktiverat adenylylcyklas som genom ATP bildar cykliskt AMP.

Detta kan i sin tur aktivera proteinkinas A (PKA), det lossnade PKA kan passera den nukleära poren samt aktivera CREB.

Aktiverat CREB kan binda till CREB binding protein, tillsammans kan detta komplex fästa till DNA på en speciell sekvens (cykliskt AMP response element), vilket leder till transkription av specifika gener som kan bli fler av ett specifikt protein eller bilda nya proteiner

Question 35

Beskriv Serine och Threonin kopplade receptorer (enzym kopplade)

Answer 35

Serine och Threonin kopplade receptorer (enzym kopplade receptorer) har en typ II TGF Beta receptor som har ett kinas i proteinet.

Detta associerar med ett annat protein, typ I TGF Beta receptor. Tillsammans binder dessa till TGF-Beta (Transforming growth factor-beta) receptor. TGF beta är involverade när det gäller signalering av den embryonala utvecklingen, hämmar delning av celler, stimulerar produktion av extracellulärt matrix samt reglerar celldöd. När TGF-beta binder till receptorn fosforylerar kinaset den andra receptorn som i sin tur fosforylerar proteiner (Smad2 eller Smad3).

Aktiva formen av smad2 och smad3 kan binda till smad4 och kan tillsammans gå in i cellkärnan och bilda ett transkribtoriskt regulatoriskt komplex, där den binder i en speciell sekvens av DNA:t som heter TGF-Beta cis-regulatory sequence samt sätter igång transkriptionen av vissa gener. Komplexet kan även stoppa produktionen av vissa gener i vissa fall.

Question 36

Beskriv Tyrosin-kinas-kopplade receptorer (enzymkopplade receptorer)

Answer 36

De har en katalytisk domän i den intracellulära änden som vid bindning blir signalmolekylen ett domän, ett aktivt kinas.

För vissa tyrosinkinas-kopplade receptorer sker en autofosforylering, de fosforylerar sig själva i den intracellulära delen vilket ger upphov för bindningssites för proteiner som binder på de två polypeptidkedjorna.

Därefter fortsätter kaskaden att fosforylera andra proteiner i signalerings kedjan. Denna typen av receptorer är också väldigt vanliga.

Question 37

Annat ord för GTP-bindning

Answer 37

Hydrolys

Question 38

Beskriv Protein Kinas C och ökat intracellulärt Ca2+

Answer 38

Vid muskelkontraktioner ökar Ca++ intracellulärt med hjälp av Proteinkinas C. Ett G-protein binder till den G proteinkopplade receptorn. G-proteinet blir aktiverat och aktiverar fosfolipas C (ett enzym som bryter ner fosfolipaser).

Fosfolipas C-B bryter ner fosfor inositol till diacylglycerol som finns i cellmembranet och inositol 1,4,5 triphosphate interagerar med IP3-gated calcium release channel, där det finns en koncentrationsgradient, vilket gör att Ca2+ kommer ut i cytoplasman.

Ca2+ aktiverar proteinkinas C och binder till glycerol och är med i massa olika cellulära förändringar och aktiviteter

Question 39

Vad gör Fosfolipas C-B?

Answer 39

De bryter ner fosfor inositol till diacylglycerol som finns i cellmembranet och inositol 1,4,5-triphosphate vilket är två vanliga sinaleringslipider. De i sin tur leder till aktivering av proteinkinas C och att Ca2+ kommer ut från det endoplasmatiska retiklet.