VL 2: Membranstruktur 2. Teil

Question 1

Bilayer Asymmetrie

Answer 1

• nicht beide Layer der Membran sind gleich

• Monolayer setzen sich sowohl aus anderen Lipiden, als auch aus anderen Proteinen zusammen
—> übernehmen verschiedene Aufgaben

• extrazelluläre Seite und cytosolische Seite mit negativer Ladung
• Funktionsaufteilung reflektiert die Spezialisierungen für Proteinbindung/ Signalling

Question 2

Membranproteine

Answer 2

verleihen den verschiedenen zellulären Membranen ihre Spezifität, Enzymaktivität, Signalübertragung, Transport, Verankerung an Cytoskelett, Zellverbindung, Zell-Zell-Erkennung

Question 3

2 Haupttypen von Proteinen (Membran)

Answer 3

• Transmembranproteine/ integrale Proteine (bilden hydrophilen Tunnel, selektive “Poren” und “Kanäle”)
• alpha-Helix (im Inneren mit hydrophoben Aminosäuren; multi- und single-pass)
• beta-Faltblatt (beta-Barrels)
• Membranassoziierte/ periphere Proteine (können als spezifische Rezeptoren bestimmte Botenmoleküle an sich binden)

Question 4

1. Cytoskelett:

Answer 4

• Ein aus Proteinen aufgebautes Netzwerk im
Cytoplasma

• verantwortlich für die mechanische Stabilisierung der Zelle und für Bewegungen und Transporte

Question 5

2. Cytoskelett:

Answer 5

• Verankerung von Membranproteinen an Komponenten des Cytoskeletts
• Stabilisierung, Volumen und Struktur der Zelle werden aufrechterhalten

Question 6

3. Cytoskelett:

Answer 6

Ankyrine: Proteine, die die Bindung des Cytoskeletts an Membranproteine der Zellmembran
vermitteln;
bestimmen die Verteilung der Membranproteine innerhalb der Zellmembran

Question 7

Membranprotein Diffusion

Answer 7

• Membranproteine wandern/ diffundieren lateral entlang der Zellmembran
• Photobleaching Techniken, um Fluidität von Biomembranen nachzuweisen und Diffusionsgeschwindigkeiten zu messen

Question 8

FRAP (Fluorescence Recovery after Photobleaching):

Answer 8

Interessierende Moleküle mit GFP versehen, dann Fluoreszenzintensität an bestimmten Ort vermessen, dort Fluoreszenz durch kurzen Lasepuls lokal zerstört
—> schwarzer Fleck entsteht, in dem langsam wieder
fluoreszierende Moleküle einwandern; je früher ursprüngliche Intensität erreicht wird, desto schneller ist auch Diffusion der fluoreszierenden Komponente

Question 9

FLIP (Fluorescence Loss in Photobleaching):

Answer 9

Ähnliches Prinzip: in einem Bereich Messung der
Fluoreszenzaktivität, in anderem Bereich kontinuierliche Laserbestrahlung
auch Fluoreszenz im Messbereich nimmt ab
—> Beweis für Diffusion der Proteine

Question 10

Bildung von Membrandomänen

Answer 10

Bereiche der Membran, in denen sich bestimmte Proteine finden

• Tight Junctions: Zell-Zell-Verbindungen
Schmale Bänder aus Membranproteinen, die den
Interzellularraum verschließen und somit eine Diffusionsbarriere bilden (sehr enger Kontakt zwischen den Membranen zweier benachbarter Zellen), internes intrazelluläres Milieu eines Organs wird vom externen abgeschlossen

• Selbstaggregation (A)
• Anbindung durch makromolekulare Komplexe (außen (B) oder innen (C))
• Interaktion mit Proteinen der angrenzenden Zelle (D)