VL 13 Gimpl Apoptose I Flashcards
Auf welche zwei Arten kann eine Zelle sterben?
Apoptose und Nekrose
Was ist Nekrose?
-> Folge hiervon?
Unkontrollierter Zelltod
Chromatin verklumpt, Organellen schwellen an und die Zelle platzt auf
-> Entzündungsreaktion
Was ist Apoptose?
-> Folge hiervon?
Kontrollierter Zelltod
Chromatin bleibt kompakt, es bilden sich Bläschen (Blebbs) mit Organellen und Zellmaterial
-> Blebbs werden von Phagozyten aufgenommen und es kommt zu keiner Entzündungsreaktion
Wie viele Apoptosen laufen im Menschen am Tag ab?
10^11
Was ist Autophagie?
-> Was passiert wenn dies zu lange anhält?
Fehlen von Nährstoffen und Wachstumsfaktoren
-> Zelle nutzt Energie die noch in Zelle ist durch Recycling
Wenn zu lange Autophagie: Apoptose
Wie heißt der “Todesrezeptor”?
Die meisten Zellen besitzen diese “Todesrezeptoren” nicht.
-> Bei welchen Zellen findet man sie jedoch häufig?
-> Welcher andere Rezeptor kann ebenfalls Apoptose bewirken?
Todesrezeptor: Fas
Bei Immunzellen
Anderer Rezeptor: TNF
Nenne zwei Methoden, mit denen die Apoptose nachgewiesen werden kann
DNA-Leiter
TUNEL-Assay
Wie weist man die Apoptose mit Hilfe der DNA-Leiter nach?
Nachweis von DNA Fragmenten, die durch Apoptose entstanden sind und die eine Länge von 180bp, oder ein Vielfaches davon sind.
Wieso sieht man beim Nachweis der Apoptose mit der DNA-Leiter Fragmente, die 180bp oder ein Vielfaches davon sind?
Weil 180bp genau der Abstand zwischen Nukleosomen ist, die von einer DNAase (die durch Caspase aktiviert wird) geschnitten werden kann
Wie weißt man die Apoptose mittels TUNEL-Assay nach?
- Fluoreszierendes dUTP zusetzen
- Blebbing sichtbar gemacht
Welche Bedeutung hat Phosphatidylserin bei der Apoptose?
In einer lebenden Zelle sorgen Flippasen unter ATP Verbrauch dafür, dass Phosphatidylserin auf der Innenseite der Membran lokalisiert ist.
Wenn Zelle stirbt -> ATP fehlt -> Flippasen inaktiv -> Phosphatidylserin auch auf Außenseite -> Scavanger Rezeptor von Phagozyten erkennt dies -> Verdaut
Wie führt zu lange anhaltender Calcium Einstrom in eine Zelle zu deren Verdau durch Phagozyten?
Lange hoher Calciumspiegel
-> Scramblasen aktiviert
-> Bringen Phosphatidylserin auf Außenseite
-> Erkennung durch Scavanger Rezeptor von Phagozyt
-> Phagozytose
Was sind ced-Gene?
ced: Cell death abnormal
-> Also Gene, die für den Zelltod wichtig sind
Wie hat man experimentell festgestellt welches ced-Gene sind?
Man hat hierfür einen Wurm (elegans) untersucht, der immer die gleiche Anzahl an Zellen besitzt (1090)
-> Dann Gene verändert und festgestellt, ob es zur Apoptose kam oder nicht
Wofür steht die Abkürzung Caspase?
Tipp für die Namensgebung:
-> Welche AS hat Caspase im aktiven Zentrum?
-> Welche AS Sequenz wird erkannt? (P1 und P3 Position)
-> Was für eine Art Protein ist es?
Cysteinyl-Aspartat-spezifische Proteinasen
Im aktiven Zentrum: Cystein
P1 Position: Aspartat P3: Glutamat
Ist eine Protease
Welchen katalytischen Mechanismus haben Caspasen? (Heißt: Wie sieht das aktive Zentrum aus?)
Haben eine katalytische Diade aus Cystein und Histidin
Aus welchen Einheiten ist eine Caspase aufgebaut? (3 nennen)
Pro-Domäne
Alpha-Domäne
Beta-Domäne
Welcher Schritt muss erfolgen um eine Caspase zu aktivieren?
Caspase muss von Protease geschnitten (Rote Pfeile) und damit von Pro-Domäne getrennt werden
Wodurch unterscheiden sich Initiator- und Effektor-Caspasen?
Initiator-Caspase: Große Pro-Domäne
Effektor-Caspase: Kleine Pro-Domäne
Wie interagieren Initiator-Caspasen, Effektor-Caspasen und Substrate?
Initiator-Caspase aktiviert Effektor-Caspasen -> Schneidet Substrate
Warum besitzen Initiator-Caspasen große Pro-Domänen?
-> Welche zwei Domänen existieren?
Gibt zwei Domänen: DED und CARD
Sind wichtig für homophile Interaktionen, heißt nur DED und DED oder CARD und CARD interagieren miteinander
Was sind die Targetproteine von Caspasen? (3 Typen nennen)
1) Inhibitoren der Apoptose inaktivieren (z.B. antiapoptotische Proteine zerstören)
2) Zellstrukturen zerstören (z.B. Strukturproteine wie Lamine)
3) Signalwege kappen und Proteinaktivitäten senken (von z.B. DNA-Reparaturproteinen)
Wie sieht eine aktive Caspase schematisch aus?
-> Wie viele Untereinheiten?
-> Wie viele aktive Zentren?
Heterotetramer
2 aktive Zentren
Wie sieht die Aktivierung der Initiator Caspase aus?
Beachte: Adapter Proteine bringen die Dimere in räumliche Nähe zueinander
Wie sieht die Aktivierung der Effektor Caspase aus?
Wann sind Caspasen für Inhibitoren zugänglich?
Nur wenn sie als aktives Heterotetramer vorliegen
Was sind IAPs?
Inhibitors of Apoptosis Proteins
Wie heißt das wichtigste IAP (Inhibitors of Apoptosis Proteins)?
XIAP
Wie heißt der Gegenspieler zu IAPs und was bewirkt er?
Smac (Diablo)
-> Verdrängt IAPs aus ihrer Bindung an Caspase (IAP bindet dann an Smac)
-> Caspase wird nicht inhibiert
Wie sieht die Konkurrenz zwischen IAPs und Smac Proteinen am Beispiel einer aktiven/inaktiven Caspase aus?
(BIR3 ist eine Domäne der IAPs, mit der sie an Caspasen binden kann)
