VL 6 Intrazelluläres Signaling

Question 1

Warum verwendet man Second Messenger bei der Signaltransduktion?

Answer 1

Dient der Amplifizierung des Signals

Question 2

Wofür werden bei der Signaltransduktion Scaffolds verwendet?

Answer 2

Sie haben zwar keine intrinsische Enzymaktivität, aber sie bringen für die Signaltransduktion wichtige Enzyme in Nähe zueinander

Question 3

Wie läuft das Signaling über Gs ab? Beispiel Norepinephrine

Answer 3

1. Norepinephrin dockt an Rezeptor an
2. Gs aktiviert Adenylatcyclase
3. cAMP wird gebildet
4. cAMP aktiviert Proteinkinase A
5. Phosphoryliert und aktiviert Proteine

Question 4

Wie läuft das Signaling über Gq ab? Beispiel Glutamat

Answer 4

1. Glutamat dockt an Rezeptor an
2. Gq aktiviert Phospholipase C
3. Diacylglycerol und IP3 gebildet
4. Diacylglycerol aktiviert Proteinkinase C
5. IP3 bewirkt Ca2+ Influx

Question 5

Wie läuft das Signaling über Gi ab? Beispiel Dopamin

Answer 5

1. Dopamin dockt an Rezeptor an
2. Gi hemmt die Adenylatcyclase
3. cAMP Spiegel sinkt
4. Proteinkinase A inaktiviert

Question 6

Wie sieht der GPCR aus?
-> Wo steht der N- und der C-Terminus?
-> Wie viele Transmembrandomänen?

Answer 6

7 Transmembrandomänen

Question 7

Wie sind die Enden des GPCRs modifiziert?

Answer 7

Glycosyliert und Palmitoyliert

Question 8

Wie viele verschiedene GPCRs existieren?
-> Was haben sie aber gemeinsam?

Answer 8

Über 1500
Alle gleich in ihrem Transmembranbereich

Question 9

Was für zwei Wege der Aktivierung unterscheidet man bei GPCRs?

Answer 9

Entweder G-Protein abhängig oder G-Protein unabhängig (Bsp. Arrestin)

Question 10

Wie heißt der Rezeptor, der für das Sehen im Säugetier verantwortlich ist?

Answer 10

Rhodopsin, ist ein GPCR
-> Ist in Membran lokalisiert

Question 11

Wie heißt der Cofaktor, der für das Sehen im Säugetier notwendig ist?

Answer 11

11-cis-Retinal

Question 12

Wie heißen die Zellen im Auge eines Säugetieres, die man für das Sehen benötigt und wie sehen sie aus?

Answer 12

Stäbchenzellen

Question 13

Warum haben Stäbchenzellen “Discs”?

Answer 13

Mehr Membranoberfläche in Zelle für mehr Rhodopsin

Question 14

Zu was wird der Cofaktor 11-cis-Retinal umgewandelt, wenn es ein Photon absorbiert?

Answer 14

11-cis-Retinal wird zu All-trans-Retinal
-> All-trans-Retinal bewirkt Konformationsänderung des Rezeptors

Question 15

Welche Kanäle sind wichtig für das Sehen beim Säugetier und wie liegen sie ohne Licht vor?

Answer 15

In der Plasmamembran des Stäbchens befinden sich CNGs (cyclic nucleotide gated channels).
Ohne Lichtsignal liegt viel cGMP vor ->
cGMP bindet an Kanal und dieser ist deshalb geöffnet

Question 16

Was passiert bei einem Lichtsignal bei einem Säugetier mit dem cyclic nucleotide gated channel?

Answer 16

1. Lichtsignal fällt auf Auge
2. Retinal wird zu All-trans-Retinal
3. Rhodopsin Rezeptor macht dadurch eine Konformationsänderung und Tansducin (Kleines G-Protein) dissoziiert ab
4. Transducin bindet und aktiviert eine Phosphordiesterase
5. Umwandlung von cGMP zu GMP
6. Wenig cGMP -> Schließen des Ionenkanals
7. Hyperpolarisation der Zelle (Kein Natrium in die Zelle)
8. Hyperpolarisation bedeutet Lichteinafall -> an Gehirn über Nerven weiterleiten

Question 17

Worauf lässt sich das Sehen von Licht bei Säugetieren zurückführen?

Answer 17

Auf das Schließen von CNGs (cyclic nucleotide gated channel)

Question 18

Wie sehen die Facettenaugen von Insekten aus?

Answer 18

7 Fotorezeptorzellen in einem Facettenauge. Auf diesen befinden sich Microvilli.
(Analog zu den Discs dienen die Microveili zur Vergrößerung der Membranoberfläche)

Question 19

Worin unterscheidet sich das Sehen im Facettenauge vom Sehen im Säugetier?

Answer 19

Im Facettenauge laufen zu Beginn die gleichen Schritte ab wie beim Säugetier.
Aber dann wird keine Phosphodiesterase aktiv, sondern es läuft der Gq Pathway ab.
1. IP3 führt zu Ca2+ Einstrom
2. DAG aktiviert Phospholipase C -> Phosphoryliert Ionenkanal TRP -> Ca2+ Einstrom

Question 20

Worauf lässt sich das Sehen von Licht beim Facettenauge zurückführen?

Answer 20

Auf Öffnung des Ca2+ Kanals und folgenden Ca2+ Einstrom (Sehr schnelle Signaltransduktion!)

Question 21

Wie viele Bilder pro Minute kann das menschliche Auge (Linsenauge) pro Sekunde verarbeiten?

Answer 21

Menschliches Auge: 60 bis 65 Bilder pro Sekunde

Question 22

Wie viele Bilder pro Minute kann das Facettenauge pro Sekunde verarbeiten?

Answer 22

Bei schnell fliegenden Insekten mit neuronalem Superpositionsauge bei bis über 300 Bildern pro Sekunde. Das entspricht dem Fünffachen des menschlichen Auge.