SP-HC 1: Alberts h15 (Cell Signaling) Flashcards

dag 3

1
Q

Soorten cell signaling

A

-Paracrien
-Autocrien
-Endocrien
-Neurocrien
-Juxtacrien

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

Soorten signaling receptors

A

-G-protein coupled receptor (GPCR)
-Ion-channel coupled receptor
-Enzyme coupled receptor
-Nuclear receptor

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

Soorten molecular switches

A

-Fosforylatie en defosforylatie door kinase of fosfatase
-GTPases: GTP binding geeft conformatieverandering tot actieve staat, er is een interne GTPase in het G-eiwit wat het kan hydrolyseren, of hulp van een GAP (stimulatie). GEF stimuleert vervanging GDP door GTP.

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

Welke aminozuren kunnen gefosforyleerd worden?

A

Tyrosine, serine, threonine

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

GEF

A

Stimuleert vervanging GDP door GTP in inactieve monomere GTPase

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

GAP

A

stimuleert hydrolyze GTP tot GDP in de GTPase (G-eiwit)

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

Activatie van een signaling eiwit gebonden aan een inhibitor eiwit

A

Fosforylatie inhibitor eiwit en conformatieverandering > loslaten van signaling eiwit/ transcriptiefactor en deze wordt actief.

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

Scaffold protein

A

Houdt verschillende signaaleiwitten bij elkaar voor signaalcascade door deze te docken > snelle signaaltransductie

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

Welke receptoren kunnen ook als scaffold werken?

A

Enzymreceptoren zoals RTKs, na trans-autofosforylatie kunnen ze verschillende signaleringseiwitten docken en activeren via gefosforyleerde tyrosine residuen

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

Noem een voorbeeld van een membraangebonden lipide die kan werken als transductiemolecuul

A

PIP3 bv of andere phosphoinositides die via hyperphosphorylation kunnen veranderen in een docking site voor specifieke signaleringseiwitten

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

Coincedence signaling

A

Vanuit twee pathways op hetzelfde molecuul en integratie van de verschillende signalen
> bv een molecuul dat op twee verschillende plaatsen gefosforyleerd kan worden via twee aparte pathways

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Slow vs fast signaling

A

Veranderen van cell gedrag
-Slow: via regulatie van genexpressie en transcriptie van specifieke genen
-Fast: via signaaltransductie direct de cytoplasmatische machinerie aanpassen (andere eiwitfuncties)

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

Snelheid van de respons is afhankelijk van de …

A

Turnover van signaling moleculen

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

Soorten cellular responses

A

-All-or-none: veel moleculen moeten worden geactiveerd: differentiatie en cell fate change
-Hyperbolic: zoals Michaelis-Menten
-Sigmoid: kwadraat van Michaelis-Menten: meerdere moleculen moeten worden aangepast: coöperatieve effecten

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Positive feedback in de cell zorgt voor een mate van …

A

signaling memory

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

Negative feedback: verloop van de activiteit van de pathway is afhankelijk van de …

A

Delay in het feedbackmechanisme
: korte delay: een piek en dan constant met redelijk hoge activiteit gedurende het signaal.
Lange delay: pieken met hoge en lage activiteit gedurende het signaal.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Positieve feedback kan een ….. respons genereren

A

All-or-none (bv progesteronconcentratie)

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

Negative feedback mechanismen zorgen voor een verandering in …. tot een signaal

A

sensiviteit: adaptie

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

Sensiviteit verlagende mechinismen

A

-Negative feedback
-Delayed feed forward: twee aparte pathways en de ene pathway remt een transductie-eiwit in de ander.
-Receptor inactivation (via pathway)
-Receptor sequestration (opname receptor in endosoom, ligand verwijderen en terug naar PM)
-Receptor destruction (in lysosome)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

Hoeveel transmembraan domeinen heeft een GPCR?

A

7 (alfa helices)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

Activatie van een GPCR leidt tot een signaal naar trimere G-eiwitten. Noem de opbouw daarvan.

A

-Alpha subunit verbonden aan beta-gamma subunit (alpha en gamma membraangebnden via lipide anker)
-Alpha subunit is een GTPase met gebonden GTP bij activatie door GPCR, dan laat het beta-gamma subunit los en kunnen beiden subunits signaleringseiwitten activeren.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

Wat voor interactie bestaat er tussen de beta en gamma subunits van de trimere G-eiwit?

A

Coiled-coil interactie

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
23
Q

Hoe wordt een signaal van de GPCR doorgegeven aan de alpha subunit?

A

Via Ras domein (GEF werking) van alpha subunit > het AH-domain switcht van GDP naar GTP-bound > loslaten beta-gamma subunit en activatie beide subunits.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
24
Q

Welk belangrijk molecuul kan de alpha subunit van het trimere G eiwit activeren (relay)?

A

Adenylyl cyclase > enzym die cAMP maakt van ATP. cAMP is een second messenger.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
25
Q

Welk enzym kan van cAMP > 5’-AMP maken?

A

cyclic AMP phosphodiesterase

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
26
Q

Noem één voorbeeld van een proces waarin cAMP bij is betrokken

A

-Thyroid hormone synthesis and secretion
-Cortisol secretion
-Progesterone secretion
-Glycogen breakdown
-Bone resorption
-Increase in heart rate
-Water resorption

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
27
Q

Welke belangrijke kinase kan cAMP activeren?

A

PKA (protein kinase A)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
28
Q

Activering PKA

A

Inactief PKA bestaat uit 2 regulatory subunits en 2 catalytic subunits in a complex.
> cAMP binds to regulatory subunits, complex is disrupted and the catalytic subunits are released as monomers and active

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
29
Q

Name a function of PKA

A

Activation of CREB in the nucleus by phosphorylating it > after activation, CBP binds to CREB and CREB can stimulate transcription

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
30
Q

Gi subunit effect

A

Inhibit adenylyl cyclase
(Gs works stimulatory)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
31
Q

Which G-protein alpha subunit can activate PLC-beta (phospholipase C beta)?

A

Gq

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
32
Q

Function of PLC-beta

A

Splitting PIP2 (integrated in PM), into diacylglycerol (DAG, membrane bound) and IP3 (free).
> breaking ester bond between the glycerol and the inositol triphosphate of PIP2.

33
Q

Functions of DAG and IP3

A

DAG can activate PKC
IP3 can bind IP3-gated Ca2+ release-channels of the ER and stimulate Ca2+ release from the ER. Ca2+ can bind to PKC for extra stimulation of its activity

34
Q

Welk signaal is betrokken bij de acrosoom reactie van de oöcyt (wanneer bevrucht, mogen geen andere spermatozoa betreden)?

A

Ca2+-wave

35
Q

Ca2+ waves and oscillations are generated by … (waarom is het een wave?)

A

Feedback mechanisms

36
Q

Hoe wordt de concentratie Ca2+ vertaald?

A

Naar een Ca2+ frequentie > hoge frequentie: automatische inactivatie van signaleringsmolecuul wordt overheersd door hoge frequentie Ca2+ > blijft actief

37
Q

Intelligent design theory

A

The system has to be created by a ‘higher’ organism, because of the complexity of it.

38
Q

Retina as unintelligent design

A

Blood vessels before the retina which reduces the effectivity of sight

39
Q

Gs

A

Alpha subunit
> activeert adenylyl cyclase
> activeert Ca2+ channels

40
Q

Golf

A

Alpha subunit
> activeert adenylyl cyclase in olfactory sensory neurons

41
Q

Gi

A

Alpha
> inhibeert adenylyl cyclase
Beta-gamma
> Activeert K+ channels

42
Q

Go

A

Alpha en beta-gamma
> Activeert PLC-beta, K+ channels, inactiveert Ca2+ channels

43
Q

Gt

A

= transducin
Alpha
> activeert cyclisch GMP phosphodiesterase in vertebrate rod photoreceptors

44
Q

Gq

A

Alpha
> activeert PLC-beta

45
Q

G12/13

A

Alpha
> activeert Rho GTPases via Rho GEF > regulatie actine cytoskelet

46
Q

NO als signaaltransductiemolecuul

A

-Een gas dat door het PM kan diffunderen
-Voor relaxatie van smooth muscle > verlagen bloeddruk

47
Q

Pathway Acetylcholine aan GPCR via NO pathway (vasodilatie)

A

ACh aan GPCR in endotheliale cel > IP3 maken via PLC-beta > Vrijmaken Ca2+ > Ca2+ aciveert NO synthase > Arginine naar NO > NO bindt aan guanylyl cyclase in smooth muscle cell na diffusie > GTP naar cGMP > relaxatie (vasodilatie)

48
Q

Amplificatie van 1 foton van een rod fotoreceptor gaat onder andere via het trimere G eiwit:

A

Transducin (Gt)

49
Q

Negative feedback of the GPCR itself

A

Activated GPCR stimulates GRK to phosphorylate the GPCR on multiple sites
> Arrestin binds to the phosphorylated GPCR and blocks its signal transducing potential
(arrestin is also a signaling protein itself)

50
Q

Proteins with which domains can bind to phosphorylated tyrosine residues on the trans-autophosphorylated RTKs upon activation? Name examples of these proteins

A

SH2 or SH3 domains
- PI3-kinase
-GAP
-PLC-gamma

51
Q

Difference PLC-beta and PLC-gamma

A

PLC-beta is activated by a GPCR and PLC-gamma is activated by RTK

52
Q

Small G-protein families

A

-Ras
-Rho
-ARF
-Rab
-Ran

53
Q

Function of Ras

A

Relay signals from RTKs

54
Q

Function and examples of Rho G-proteins

A

Relay signals from surface receptors to cytoskeleton and elsewhere
> Rho, Rac, Cdc42

55
Q

Function ARF

A

Regulate assembly of protein coats on intracellular vesicles

56
Q

Function Rab

A

Regulate intracellular vesicle trafficking

57
Q

Function Ran

A

Regulate mitotic spindle assembly and nuclear transport of RNAs and proteins

58
Q

MAP kinase route (entirely)

A

RTK activation and trans-autophosphorylation
> Activation Grb2 with SH2 domain
> Activation Sos with SH3 domain of Grb2
> GEF domain of Sos replaces GDP for GTP in Ras
> Ras phosphorylates Raf (MAPKKK)
> Raf phosphorylates Mek (MAPKK)
> Mek phosphorylates Erk (MAPK)
> phospharylation of TF’s and proteins

59
Q

MAP kinase modules worden bij elkaar gehouden door scaffolds: noem de functies

A

-Voorkomen amplificatie binnen de pathway
-Preventie cross-talk tussen paralelle MAP kinase modules
-Versnellen signaaltransductie
> De scaffold kan zelf een domein hebben dat als een transductie-eiwit in de keten werkt, bv een MAPKK domein dat Mek in de keten vervangt

60
Q

Spatieel gelokaliseerde signaling met Rho voorbeeld

A

Ephrine signaal wordt doorgegeven via ephrine receptor aan een RhoA die membraangebonden is > het signaal is alleen in dat deel van de cel doorgegeven en alleen in dat deel van de cel een effect.

61
Q

Omzettingen door PI3-Kinase

A

PI > PI(3)P
PI(4)P > PI(3,4)P2
PI(4,5)P2 > PI(3,4,5)P3
Vervolgens kan PLC PI(3,4)P2 splitsen tot DAG en IP3.

62
Q

Kenmerken PI(3,4,5)P3

A

Veel negatieve domeinen bij fosfaten > rekruteert specifieke signaaleiwitten betrokken bij celmigratie cascades

63
Q

mTOR signaing route via PI(3,4,5)P3

A

Survival signal op RTK en activatie
> Tyrosine kinase domein activeert PI3-K
> PI3-K maakt PI(3,4,5)P3 van PI(4,5)P2
> Via PH domeinen van PIP3 binding activatie van PDK1 en Akt
> PDK1 en mTOR fosforyleren Akt
> Akt dissocieert van PIP3
> Akt fosforyleert de regulator Bad die aan Bcl2 is gebonden
> Dissociatie Bcl2 en activatie
> Active apoptosis-inhibitory protein = Bcl2

64
Q

Defect van de signaleringsroute tot Bcl2 draagt bij aan

A

tumorigenesis: ongevoelig voor teveel schade: geen apoptose

65
Q

Wat gebeurt er met de Bcl2 route als een Ras systeem aanslaat downstream

A

Dan blijft de cel leven en als die snel gaat delen is dat foute boel
(Ras kan PI3-K activeren)

66
Q

PLC kan IP3 vormen uit PIP2. Dat kan leiden tot Ca2+ release. Welk signaleringseiwit kan Ca2+ activeren? noem de route

A

Ca2+ > calmodulin(Ca-Calmodulin complex) > activatie CaM-kinase > target proteins & transcription regulators

67
Q

JAK-STAT signaling

A

Cytokine receptor met intracellulaire staarten waar JAK aan zit
> cytokine binding en dimerisatie v.d. receptor
> trans-autofosforylering van JAK en fosforylering van de tyrosine residuen op de intracellulaire receptorstaarten
> SH2 domeinen van STAT1 binen aan tyrosine residuen
> JAK fosforyleert STAT1
> STAT1 dimerisatie en dimeer gaat nucleus in als transcription regulator

68
Q

TGF-beta / Smad signaling

A

TGF-beta bindt een dimeriseert type-I en type-II TGF-beta receptor
> trans-autofosforylatie
> fosforylatie Smad2 of Smad3 door receptor serine/threonine kinase domein.
> Smad2/3 (2x) vormt met Smad4 een trimeer
> trimeer gaat nucleus in voor transcription regulation

69
Q

Wnt signaling zonder Wnt signaal

A

LRP en Frizzled receptoren zijn inactief
> Inactief Dishevelled
> Complex van APC, axin, GSK3 en CK1 fosforyleert beta-catenine en maakt deze instabiel.
> Groucho werkt als transcriptie inhibitor op Wnt target genes (staan uit)

70
Q

Wnt signalering met Wnt signaal

A

Wnt molecuul activeert LRP en Frizzled
> Activatie LRP, autofosforylatie intracellulaire domein en binding CK1 en GSK3
> Activatie Frizzled, binding Dishevelled en activatie
> Dishevelled bindt axin en APC
> Stabiele beta-catenine inactiveert Groucho en werkt als transcriptie activator voor Wnt target genes (staan aan)

71
Q

Frizzled heeft …. transmembraan domeinen

A

7

72
Q

Wnt signalering wordt gebruikt bij bepaling cell fate, noem een locatie waar dit zoal gebeurt

A

In de crypts bij de darmen > vorming nieuw darmepitheel en continue vernieuwing

73
Q

TNF-alfa signalingsroute

A

TNF-alfa bindt aan TNFalfa receptor op PM
> activatie IKK complex intracellulair
> IKK complex fosforyleert IkB (regulatory subunit op NFkB)
> Ubiquinatie en degradatie van gefosforyleerde IkB in proteasoom
> NFkB translocatie naar nucleus en transcriptie van target genes

74
Q

Nuclear receptors kenmerken

A

-Herkennen signaalstoffen in de kern en cytosol die klein en hydrofoob zijn en door het PM kunnen zoals steroïdhormonen
-De receptor is de transcriptiefactor
-Geen amplificatie van het signaal

75
Q

Activatie nuclear receptor gevolgen

A

Loslaten van inhibitoire eiwitten en vrijkomen DNA binding domain en transcription activating domain

76
Q

FRET

A
  • Energy transfer van donor fluorophore naar een acceptor chromophore
  • Bij distance <10 nm
  • Donor wordt minder fluorescent en de acceptor meer
  • Kleurverandering onder de microscoop
  • Goede tool voor protein-protein interacties en conformatieveranderingen bestuderen
77
Q

Calcium waves komen voor in welke delen van de cel?

A

Alle delen, ook in de nucleus via nuclear pores

78
Q

Waarom dient een calcium wave snel te worden uitgedoofd?

A

Het is toxisch