Week 10 HC 3: Hoe werken G-eiwit gekoppelde receptoren Flashcards
Schildklierhormoon opbouw
TSH is groot geglycosyleerd glycoproteïne hormoon
Opgebouwd uit beta en alfa subunit
- Alfa subunit kan meerdere binden
- Beta subunit is specifiek voor hormoon
GPCR, volledige naam
Guanine nucleotide binding protein coupled receptor
Grootste, veelvoorkomende en meest veelzijdige familie van membraan receptoren
Doelwit voor medicijn ontwikkeling
ACTH; Plaats gemaakt en synthese
Gemaakt in hypofyse voorkwab
Complex peptide geproduceerd uit pro-hormoon: POMC
- Wordt gekliefd tot ACTH
Domeinen GPCR
Bestaat uit 7 transmembraandomeinen
- 3 intracellulaire loops (C-terminaal)
- 3 extracellulaire loops (N-terminaal)
3 receptor domeinen
- Hormoonbindingsdomein; affiniteit en specificiteit
- Transmembraandomein; verankering receptor in membraan
- Transductiedomein; Geeft signaal door
GRCP classificatie
Familie 1: - Grootste klasse - Kleine hormonen - Peptide hormonen - TSH binden Familie 2: - PTH - GnRH Familie 3: - Calcium binden
Diversiteit in ligenden
G-eiwitten
- Gs –> verhoging cAMP
- Gi –> verlaging cAMP
- Gq –> verhoging Ca2+
- G12 –> productie van Rho
ACTH en TSH signaaltransductie
ACTH/ TSH
- MC2R/ TSH receptor (extracellulair)
- Gs (vanaf hier cytosoliar)
- Adenylyl syclase
- cAMP
- Protein kinase A
- Fosforylering en genregulatie (Cortisol en T4)
Werkingsmechanisme GPCR
G eiwit bestaat uit 3 subunits
- Alfa (belangrijkst)
- Beta
- Gamma
G-eiwit bindt geïnactiveerd aan GDP –> ligand bindt aan receptor –> alfasubunit activatie –> GDP los en bindt GTP –> signaal wordt doorgegeven
Alfasubunit zorgt voor GTP hydrolisatie dmv GTPase –> GDP inactief
GPCR signaaltransductie
Gs geactiveerd –> signaal vermenigvuldigt doordat alfasubunit adenylyl cyclase activeerd –> ATP omzetting in cAMP –> activatie PKA –> naar kern –> transcriptie regulatoren
Adenylyl cyclase
Enzym
Zet ATP om in cAMP waardoor de concentratie stijgt
cAMP activeert PKA
PKA fosforyleert eiwitten
cAMP afgebroken door fosfodiësterases
Somatostatine receptor koppelt Gi –> adenylyl cyclase inactief
Protein Kinase A
2 regulatoire subunits
- Zorgen voor inactivatie van katalytische subunits
- cAMP bindt hieraan na Gs activatie
- Na binding –> dissociatie van complex en katalytische subunit komen vrij
2 Katalytische subunits
- Geactiveerd gaan deze naar kern en activeren verschillende kinases
Soorten G-eiwitten
Gs - Alfa s - Stimulering Adenylyl cyclase - cAMP stijging - Activering PKA Gi - Alfa i - Remming Adenylyl cyclase - cAMP daling - Remming PKA Gq - Alfa q - Koppelt fosfolipase C - Ca2+ en DAG concentratie stijging - Activering PKC G12/13 - Alfa 12 - RhoGEF - Rho actief - Rock
TRH signaleert via Gq
Hypothalamus TRH productie –> TRH koppelt via GPCR aan Gq en activeert dit –> alfasubunit hiervan activeert fosfolipase C –> activeert inositol fosfolipide (PIP2) –> vrijkomen diacylglyerol en IP3 –> IP3 zorgt voor vrijkomen Ca2+ in cel –> PKC activatie
Mutaties in GPCR signaaltransductie
Mutaties in MC2R - Inactiverende mutaties; familiaire cortisoldeficiëntie - Activerende mutatie; niet bekend - Alternatief gen; MRAP Mutaties in TSH receptor - Inactiverend: hypothyreoïdie - Activerend: hyperthyreoïdie
G2-eiwit mutatie
Inactivatie Gs-eiwit
- Activatie door receptor kan niet plaatsvinden
- Algemene hormoonresistentie
- Pseudohypoparathyreoïdie
Activerende mutatie Gs eiwit
- Gs is onafhankelijk van hormoon en continu actief
