Lipidsignalering, Src och STAT-vägar Flashcards

1
Q

Vilket är ett av de viktigaste svaren på aktivering av Ras?

A

Celldelning, vilket också är skälet till att denna signaleringsväg hålls i schack och bara aktiveras då den behövs.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Hur sker aktivering av Ras?

A
  1. Tyrosinkinasreceptorn aktiveras vid ligandbindning
  2. Fosforylering av receptorn gör att adaptorproteinet Grb2 binder in via SH2-domäner.
  3. Grb2 binder till Ras-GEF (Sos) via SH3-domäner
  4. Sos kommer att aktivera Ras-GDP till Ras-GTP
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Hur ser MAPK-vägen ut nedströms om aktivering av Ras?

A
  1. Ras aktiverar Raf
  2. Raf fosforylerar Mek
  3. Mek fosforylerar MAPK/Erk
  4. MAPK kan därefter transporteras in i kärnan genom att en NLS blottas och därinne fosforylera olika transkriptionsfaktorer
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Vad är Src?

A
  • Ett cytoplasmatiskt tyrosinkinas som reglerar många olika cellulära svar men förknippas framförallt med cellvandring och invasion.
  • De finns på olika ställen i cellen men många återfinns i fokala adhesioner.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Vilka är de vanligaste Src?

A

Src, Yes och Fyn

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Vilka Src använder T-cellsreceptorn för signalering?

A

Lck och Fyn

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Hur aktiveras Src?

A

Det är ett cytoplasmatiskt kinas men det hänger i cellmembranet via en fettgrupp. I den inaktiva formen är hela proteinet ihopveckat i en kompakt struktur medan det aktiverade är oveckat. Inaktivt är det ockås fosforylerat på två huvudsakliga ställen där fosforylering i Y527 gör att C-terminalen kan binda till sin egen SH2-domän och SH3 kommer kunna binda till en prolinrik räcka i N-terminalen.

För aktivering måste Y416 i activation lip fosforyleras. SH2-domänen måste binda till en annan fosforylerad tyrosin i ex en receptor för att bindningen ska brytas till det egna tyrosinet. i Y527 kommer en defosforylering att ske.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Hur sker signalering via Src?

A
  1. Aktiverat Src kommer att stå i nära kontakt med FAK (focal adhesion kinase)
  2. Rho aktiveras av Src och FAK
  3. Kontroll av cytoskelettet och dess förankring i fokala adhesioner och cell-cellkontakter
  4. Förändrad celladhesion och cellvandring

Även fosforylering av cytoskelettet kommer att ske.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Vad är cytokiner?

A

Cytokiner är ett brett samlingsnamn för en rad olika polypeptider som stimulerar signaltransduktion. Tillväxtfaktorer är en undergrupp och exempelvis interleukiner som spelar stor roll i immunförsvaret är en annan. Cytokiner kan vara inblandade i en lång rad patologiska processer som involverar immunsvar, inflammation och infektion.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Hur ser cytokinreceptorer ut?

A

De fungerar som tyrosinkinasreceptorer men har ingen inneboende aktivitet i den intracellulära domänen. Istället är JAK inbyggt som har två kinasdomäner varav ena är inaktiv - en så kallad pseudokinas. Aktiveringen sker sedan på liknande sätt som TKR via activation lip. JAK skickar sedan signal via STAT.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Hur sker signalering via JAK-STAT-vägen?

A
  1. JAK fosforyleras och aktiveras
  2. STAT binder in till receptorn via SH2-domäner
  3. Två stycken aktiverade STAT går ihop och bildar en dimer genom att känna igen och binda till varandras fosforylerade punkter
  4. Dimeren går in i kärnan
  5. Ett transkriptionsregulerande komplex bildas med andra proteiner och binder till cytokine-responsive cis-regulatory sequence framför genen.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Ger JAK-STAT-vägen alltid samma svar?

A

Nej, olika cytokiner använder olika kombinationer av signaleringsprotein vilket ger olika cellulära svar. Några sådana är aktivering av makrofager, ökad cellulär resistans mot virusinfaktioner, produktion av erytrocyter, mjölkproduktion, och produktion av ganulocyter och makrofager.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Vad är lipidsignalering?

A

Signaltransduktion som har lipider som substrat - lipaser som bryter ner eller kinaser som fosforylerar lipider. Två sådana vägar är via PLC-gamma och PI3K.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Hur går PLC-vägen?

A

PLC-familjen reglerar ett mycket brett spektrum av cellulära svar.

  1. PI(4,5)P2 spjälkas till DAG och IP3
  2. DAG, tillsammans med Ca2+ som släpps ut från ER via IP3, aktiverar PKC
  3. Beroende på vilka isotyper av PKC som är uttryckta i cellen kommer olika svar att ges.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Vad gör PI3K?

A

Fosforylerar PIP2 på 3’-position i inositol-ringen, vilket genererar fler klasser av fosforylerat PIP. Dessa metaboliter är reaktiva och finns inte i en vilande cell.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Vad gör PI3K/Akt-signalvägen och hur ser den ut?

A

Den reglerar cellöverlevnad.

  1. PI3K aktiveras och bildar PI(3,4,5)3
  2. Två proteiner med PH-domäner kan binda in: PDK1 och Akt
  3. PDK1 kommer fosforylera sig själv, Akt och mTOR
  4. Dissociering sker och aktivt Akt kan fosforylera Bad
  5. Bad sitter i vanliga fall bundet till ett apoptosinhiberande protein för att hålla det inaktivt men vid fosforylering kommer de att släppa från varandra
  6. Apoptosinhiberande protein blir aktivt och kan utöva sin funktion
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Hur reglerar PI3K-signalering aktincytoskelettet och cellvandring?

A

Genom att aktivera monomera GTPaserna Rac och Rho.

En viktig effekt är exempelvis när makrofager ska fagocytera bakterier genom att lägga ut projektioner som omger bakterien för att sedan inta den.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Vad är det egentligen som vi läser av som ett cellulärt svar?

A

Den totala konvergeringen och moduleringen som sker av samtliga signaler som då når cellen. Exempelvis får cellen ständigt både positiva och negativa signaler för celldelning men för att delningen faktiskt ska ske måste de positiva överväga de negativa. Sedan stängs de av då de negativa igen överväger de positiva.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

När brukar konvergering av signaltransduktionskedjor ske i en cell?

A

Vid initieringen av cellulära svar

20
Q

Hur kan heterodimerers bindning mellan monomererna påverka det cellulära svaret? Ta receptorn EGFR som exempel.

A
  • En asymetrisk dimer med en svagare bindning kommer leda till bindning av EREG som inte är helt perfekt vilket ger en svagare men ihållande signal. Det signalerar om differentiering.
  • En symetrisk dimer med stark bindning binder EGF kommer ge en stark men kortvarig signal med en högre kinasaktivitet som innebär proliferation.
21
Q

Hur ser en positiv feedback loop ut i signaltransduktion?

A

Produktion av B aktiverar A. Exempelvis tillväxtfaktorinducerad signalväg som startar genreglering och ökad produktion av proteaser som bryter ner ECM och på så sätt frisätter med tillväxtfaktorer

22
Q

Hur kan en negativ feedback loop se ut i signaltransduktion?

A

Produktion av B kommer att hämma A. Exempelvis en tillväxtfaktorinducerad signalväg som stimulerar till ökad produktion av ubiquitinligas som ubiquitinylerar och inducerar nedbrytning för receptorn.

23
Q

Vilka signaler finns för att stänga av signaltransduktion?

A
  • Receptorsekvestrering - receptorn in och förvaras under plasmamembranet i en endosom till den behövs igen.
  • Receptornedreglering - internalisering och nedbrytning i lysosomen
  • Receptorinaktivering genom fsofater som spjälkar fosfater från tyrosin
  • Inaktivering av signalprotein - fosfataser som verkar på intracellulära protein
  • Produktion av inhiberande protein - som kanske binder upp en signalmolekyl och gör det omöjligt för den att medverka i signalkedjan och därmed hämmar hela processen.
24
Q

Vilka signalvägar finns det som direkt reglerar transkription och inte bygger på tyrosinfosforylering?

A
  • TGF-beta signalering
  • Notch signalering
  • Wnt signalering
25
Q

Hur går TFG-beta signalering?

A
  1. TGF-beta binder till sin receptor som består av olika kombinationer av serin/treoninreceptorer. TGF-beta binder till en dimer typII och en dimer typI TGF-betareceptor. Dessa finns i respektive förformade dimerer.
  2. De två dimererna fosforylerar varandra och typ I kommer att utgöra ett viktigt bindningsställe
  3. Antingen Smad2 eller Smad3 binder till receptorn typI och fosforyleras
  4. En till Smad2/3 kan binda till den redan fosforylerade Smad samt en Smad4
  5. Smad-trimeren kommer att göra att en NLS blottas så att de kan ta sig in i kärnan
  6. Ett transkriptionsreglerande komplex bildas som reglerar transkription på flera gener
26
Q

Vilka är de två särskiljande dragen för TFGb-signalering?

A
  • Receptorn byggs upp av två förformade dimerer

* Typ2-receptorn är den som aktiveras vid ligandbindning och fosforylerar och aktiverar därefter typ1

27
Q

Hur går Notch-vägen?

A

Den har liganderna delta och jagged och receptorn notch. Det speciella är att liganden sitter på en annan cell.

  1. Notch har ett klyvningsställe strax utanför plasmamembranet på den extracellulära delen. Sker i golgi. Den hålls sedan ihop med disulfidbindningar.
  2. Reaktion med ligand på annan cell sker. Både receptor och ligand kommer att signalera till sina respektive celler. Klyvningen skedd i golgi lossnar
  3. Den sista extracellulära delen klyvs
  4. Klyvning strax under membranet i cytosolen av gammasekretas
  5. Den intracellulära svansen lossnar, translokeras in i kärnan och reglerar transkription
  6. Den genreglerande effekten av Notch leder till ökad transkription av andra transkriptionsfaktorer (HES, HEY) vilka har väldigt breda effekter
28
Q

På vilket sätt är gamma-sekretas medverkande i Alzheimers?

A

Presenilin är den katalytiska komponenten av gamma-sekretaskomplexet som producerar beta-amyloid från amyloidprecursorprotein (APP). En dominant missense-mutation i presenilin orsakar tidigt debuterande familjär Alzheimers sjukdom.

29
Q

Vad är lateral inhibition och hur spelar Notch in i detta?

A

Det är när en cell blir aktiv och trycker ner utmognad av omkringliggande celler.

Notch styr utmognad av specifika cellslag genom lateral inhibition eftersom liganden är uttryckt på en annan cell. Exempel på det är vid nervcellsutmognad och angiogenes. Cellen som uttrycker liganden (Delta) inhiberar utmognad hos sina grannar.

30
Q

Vad är Wnt-vägen ett exempel på? Vad gör den?

A

Hur degradation kan styra cellulär kommunikation.

Liganden Wnt och dess receptor Frizzled (GPCR) reglerar transkription av många gener, bla Myc.

31
Q

Hur regleras Wnt-vägen?

A

Signalering hålls avstängd genom proteolys av proteinet beta-catenin. Wnt-signalering kräver stabilisering av beta-catenin.

32
Q

Vad händer i cellen utan Wnt-signal?

A

Ingen ligand binder till Frizzled, beta-catenin degraderas vilket styrs via serin-fosforylering av ett komplex som det sitter bundet till och ingen transkriptionsreglering erhålls.

33
Q

Vad händer i cellen med Wnt-signal?

A

Komplexet som normalt håller beta-catenin bundet och degraderar det dissocierar och den nu stabila beta-cateninet kan gå in över cellmembranet och aktivera transkription av målgenen.

34
Q

Vad kommer att stimuleras av de tillväxtfaktorer som produceras i tumörer?

A

Parakrin eller autokrin signalering. Intrakrin signalering kan också uppkomma vilket innebär att faktorn aktiverar sin receptor i cellen intracellulärt - en signalväg som är svårare att bryta.

35
Q

Vilken är tillväxtfaktorn som tumörer producerar för angiogenes? Vad gör den?

A

VEGF, som aktiverar tyrosinkinasreceptorn VEGFR2 på endotelceller. Endotelcellerna komemr då att dela sig och bilda nya kärl (angiogenes) Ökad angiogenes leder till tillväxt på grund av ökat syre och näring samt spridning av tumören då den har lättare att komma ut i cirkulationen och metastasera.

En stor del av behandlingen är att bryta denna kommunikation mellan tumör och endotel.

36
Q

Vilka olika sätt finns för att hämma angiogenes i tumörer?

A
  • Antikroppar mot VEGF så att den neutraliseras innan den binder till receptorn
  • Kinashämmare som blockerar receptor-aktivering genom att molekylen liknar ATP så att den binder till fickan men kan inte aktivera receptorn.
  • Löslig receptor som binder VEGF men inte signalerar som bildas av en bit av den extracellulära receptordomänen.
37
Q

Vad är ett exempel på ett läkemedel mot cancer som görs av antikroppar och vilka cancerformer används det för?

A
Bevacibumab. Används för:
•Metastatisk kolorektalcancer
•Non smal cell lungcancer
•Second line glioblastom
• Metastatisk njurcellscarcinom
•Metastatisk bröstcancer
38
Q

Vilka är några läkemedel mot cancer som baseras på lösliga antikroppar och vilka cancerformer används de på?

A
  • Sorafenib - hepatocellulär carcinom, njurcellscarcinom
  • Sunitinib - njurcellscarcinom, pankreascancer, gastrointestinala tumörer
  • Pazopanib - njurcellscancer
  • Vandetanib - sköldkörtelcancer
39
Q

Vad kan tjocktarmscancer behandlas med?

A

Neutraliserande VEGF-antikroppar och cytostatika. Antikroppar sätts dock i nuläget ofta in som ett sista försök när det inte finns några andra möljigheter då man inte hittat någon biomarkör för när denna typ av behandlilng fungerar (inte i vissa ögonsjukdomar då detta har blivit standardbehandlig)

40
Q

Vilka mutationer i tyrosinkinasreceptorer kan ibland ses i cancer?

A

Ligandoberoende aktivering och signalering. Det gör att dimeren stabiliseras och signalerar hela tiden utan ligandbindning. Då är ligandhämning inte längre en aktuell behandlingsform.

41
Q

Hur sker utvecklingen av kolorektalcancer?

A
  1. Normal mucos med stamcellsmutation. Mutationer sker naturlig med åldrandet men kan ibland slumpmässigt inträffa i signalmolekyler och leda till transformationer
  2. Tidigt adenom med hyperaktivt Wnt
  3. Sent adenom med genominstabilitet
  4. Adenocarcinom

Längs vägen sker flera bestämda mutationer som leder till att cancern utvecklas.

42
Q

Vad bestämmer behandlingen av kolorektalcancer?

A

Vilka mutationer som förekommer. Det är viktigt för att på så sätt veta om det går att bryta signaleringen på receptornivå med exempelvis kinashämmare men detta kräver att det inte finns några mutationer på signalmolekyler nedströms

43
Q

Vilken är det standardiserade läkemedlet att använda om en kinashämmare ska sättas in?

A

Imatinib vilken efterliknar ATP-strukturen.

44
Q

Vad är problemet med kinasinhibitorer vid cancerbehandling?

A

Trots att mer specifika hämmare har tagits fram kan den bara bli så specifik att den verkar på en hel familj av receptorer. De kan därför bli toxiska och svåra för patienten att tolerera

45
Q

Vilken receptor är muterad och ständigt aktiverad i flera typer av cancer, bla GIST, och vilket läkemedel kan användas vid behandling?

A

KIT-receptorn för SCF kan har mutationer intracellulärt på flera ställen som leder till en ligand-oberoende ökad kinasaktivitet. Imatinib kan verka på denna. Tyvärr är effekterna sällan långvariga och nya resistenta varianter uppstår.