Introduktion signalering Flashcards
Hur används signaltransduktion?
Det används för cell-cell-kommunikation. Cellkommunikation krävs för att en multicellulär organism ska kunna styra och koordinera sina många delar.
Vilken är grundprincipen för cellsignalering?
Cellen utsätts för en påverkan som leder till att cellen anpassar sig och en förändring har uppstått.
Hur ser processen för signalering i cellen ut översiktligt?
- Ligand som binder till sin receptor/mottagarsubstans
- Receptorn blir aktiveras
- Intracellulära signalproteiner ingår i olika signalkedjor tills de når sina effektorprotein
- Effektorprotein aktiveras och ger cellulära svar
Vilka klasser av effektorprotein finns det och vilka svar ger de?
- Metabola enzym - ändrad metabolism
- Transkriptionregulerande protein - ändrat genuttryck
- Cytoskelettala protein - ändrad cellform eller rörelse
Vad bygger signalering på?
Interaktioner mellan exempelvis proteiner som reagerar på varandra med hög specificitet/affinitet. Protein-protein-interaktioner leder till konformationsändringar - ändrad veckning av proteinet vilket kommer att inverka på dess funktion.
Vilka olika kemiska interaktioner kan uppstå mellan signalproteiner som binder till varandra?
Vätebindningar, elektrostatiska interaktioner och hydrofoba interaktioner.
Vilka olika faktorer kan förmedla signaler?
- Proteiner/polypeptider (TF, cytokiner, hormoner)
- Lågmolekylära ämnen (neurotransmittorer, nukleinsyror, joner)
- Lipider
- Gaser
Vad reglerar signalöverföringen och vad påverkas denna faktor av?
Ligandens tillgänglighet, vilken påverkas av:
•Produktionshastighet
• Stabilitet (känslighet och exponering för proteaser
• Aktivering (processning av större polypeptid)
• Förvaring
• Distribution i blodet ex via bärarprotein
• Produktion av antagonister
Vilka är de principiella kategorierna för signalöverföring?
- Kontaktberoende (i vissa fall kan liganden signalera tillbaka in i cellen som producerar den)
- Parakrin - kortare avstånd mellan signalerande cell och mottagare. Ligand produceras i hög koncentration, är generellt mer instabil och receptorn har lägre affinitet.
- Synaptisk
- Endokrin - ligand kommer gå genom cirkulation vilket innebär att den måste vara stabil och måste ha en hög affinitet för receptorn då den späds ut i blodet.
Vilka är de vanligaste signaleringsvägarna?
Parakrin och endokrin
Vad gäller för förhållandet mellan ligandtyp och receptortyp?
- För varje slag av ligand finns som regel en slags receptor alternativt flera strukturellt besläktade receptorer
- Strukturellt besläktade ligander kan binda till samma slags receptor
- Endast celler som uttrycker rätt receptor för en viss ligand har förmågan att binda liganden och starta en reaktion inne i cellen
Hur förmedlar receptorn signalen vidare in i cellen efter ligandbindning?
Genom att receptorn aktivera. Mekanismen för aktivering skiljer sig mellan olika slag av receptorer men oftast rör det sig om någon slags konformationsändring till följd av protein-proteininteraktioner. Ofta har receptorerna en inneboende enzymatisk aktivitet i vissa sträckor.
Vilken är konsekvensen av signaltransduktion?
Cellulärt svar erhålls. Detta kan vara olika långt - från några sekunder till en livstid.
Vilka olika cellulära svar kan ges då olika typer av ligander startar signalkedjor?
- Survive
- grow + divide
- Differentiate
- Die
Vilka är de snabba vs långsamma cellulära svaren?
- Snabba (sekunder till minuter) leder till förändrad proteinfunktion utan att inkludera påverkan av genuttryck. Detta kan röra sig om förändringar i cytoskelett som påverkar cellens utseeende eller effekter av jonströmningar.
- Långsamma (minuter till dagar) är sådana som ändrar genuttryck och därigenom proteinsyntesen
På vilka sätt kan en och samma ligan stimulera olika sorters cellulära svar?
Exempelvis genom att:
•Binda till olika sorters receptorer
• Binda till en och samma receptor som kopplar till olika intracellulära signalkedjor i skilda celltyper
Exempel är acetylkolin som kan ge minskad hjärtfrekvens, salivsekretion och skelettmuskelkontraktion.
Hur skapar signalmolekyler, som är enzymer eller adaptorer, signalkedjor i cellen?
Genom specifika igenkänningsmotiv - interaktionsdomäner. Bindning av signalmolekyler med enzymatisk domän leder till aktivering av den enzymatiska aktiviteten. Adaptorer saknar enzymatisk aktivitet och består av en eller flera interaktionsdomäner.
Proteinerna kommer att haka i varandra och påverkar konformationen av nästa protein och kan på så sätt föra vidare signalen.
Vilka typer av adaptorer finns det?
Scaffold eller docking-proteiner som i sin tur kommer att binda till receptorn. Docking kommer att binda till plasmamembranet och scaffold binder direkt till receptorn.
Vilka enzymer deltar i signaltransduktion och vilken reaktion får respektive enzym?
- Kinaser - katalyserar fosforylering på olika aminosyror eller lipider
- Fosfataser - katalyserar avspjälkning av fosfatgrupp från fosforylerade molekyler
- Lipaser - katalyserar hydrolys av lipidgrupper
- GTPaser - katalyserar hydrolys av GTP
- GEFs - katalyserar utbyte av nukleinsyror
Hur kan signalmolekyler binda till lipider?
Då fosfoinositider fosforyleras och aktiveras kan särskilda interaktionsdomäner känna igen dessa som ett docking site.
Vilka är de vanligaste interaktionsdomänerna?
- SH2 - fosfotyrosin + C-terminala aminosyror
- SH3 - prolinrika sekvenser
- PTB - fosfotyrosin + N-terminala aminosyror
- PH - fosfolipider
Hur kan interaktionsdomäner bestämmas i ett protein?
Den kan ofta särskiljas genom sin veckning då den veckas separat från resten av molekylen.
Innehåller ett protein en eller flera interaktionsdomän?
En signalmolekyl kan bestå av flera interaktionsdomäner. Interaktionsdomänerna är snarlika, men inte identiska beroende på vilken signalmolekyl den sitter på. Detta gör att de kommer att binda till olika räckor av aminosyror på ett protein.
Hur sker bindning och aktivering av olika kinasreceptorer?
- Förändring genom konformationsförändring till följd av bindning till receptor med hög affinitet
- Förändring genom tyrosinfosforylering på en särskild lokal i proteinet.
- Förändring genom translokation till membranet ger åtkomlighet till substrat.
