Summary
Samenvatting MBOC hoorcolleges 8-14
- Course
- Institution
Een complete samenvatting van alle hoorcolleges in het tweede deel van de cursus MBOC. Een duidelijke samenvatting incl. plaatjes.
[Show more]
Seller
Followivyankone
Content preview
Moleculaire biologie van de cel deel 2Inhoudsopgave
Hoorcollege 8 vesiculair transport.......................................................................................................................1
Hoorcollege 9 Cytoskelet......................................................................................................................................7
Hoorcollege 10 celdeling en celcyclus................................................................................................................11
Hoorcollege 11 Stamcellen en regeneratie........................................................................................................16
Hoorcollege 12 Polariteit en ECM, junctions......................................................................................................20
Hoorcollege 13 Metabolisme.............................................................................................................................24
Hoorcollege 14 Kanker.......................................................................................................................................28
Hoorcollege 8 vesiculair transport
We gaan het hebben over vesiculair transport tussen verschillende membraan
compartimenten. Hoofdstuk 13 van Alberts.
In eurkaryotische cellen hebben we veel membraan compartimenten, bijv Golgi, ER, enz.
Deze compartimenten wisselen moleculen met elkaar uit via vesicels. Een vesicle is een kein
blaasje, wat gemaakt wordt door 1 compartiment, transporteert door het cytoplasma en
fuseert met een ander compartiment. Er worden moleculen uitgewisseld maar de identiteit
van de compartimenten blijft hetzelfde. Ze hebben ieder nog hun eigen taak.
In eukaryotische cellen zitten veel interne membranen. Daardoor kunnen deze cellen veel
groter zijn. Omdat veel reacties gebeuren op het membraan. Ze hebben een enorm groot
membraanoppervlakte. We denken dat veel membraancompartimenten zijn ontstaan door
invaginaties van het plasmamebraan.
Compartimenten: Endosomen, Golgi, ER en nucleaire enveloppe. We kennen drie
verschillende processen van transport tussen deze compartimenten.
Eiwitten worden in het ER geimporteerd. Vervolgens gaan ze via het golgi naar het
plasmamembraan. Dit noemen we exocytose. Het opnemen van de cel van bepaalde spullen
noemen we endocytose. Als cellen alleen maar zouden secreteren is je ER op gegeven
moment op. Bij alleen maar endocytose wordt de cel steeds meer volgepakt met
membranen. Retrieval zorgt voor balans van membraantransport zodat elk compartiment
zijn grootte behoudt.
COPI en COPII vesicles zorgen voor transport tussen ER en golgi.
Maken van vesicles
Vesicles zijn membraanstructuren omgeven door een eiwit jasje. Deze noemen we de coat.
Deze heeft twee functies; deze zorgen voor het selecteren van de moleculen die in de vesicle
gaan en buigen de membraan, zodat deze rond wordt.
ER maakt vesicles met een COPII coat. Golgi (en ER) maakt vesicles die een COPI coat
hebben. Deze zijn belangrijk voor het transport binnen het Golgi. Daarnaast hebben we nog
,clathrine coat. Deze coat is belangrijk voor endocytose. Aan het plasmamembraan maakt
deze coat endosomen en aan het golgi waardoor er ook vesicles ontstaan.
Clatrine coat.
Een klassiek voorbeeld is op het plasmamembraan om een endosoom te maken en zo iets
van buiten de cel op te nemen. Het bestaat uit 2 lagen. Een binnenste laag met adaptor
eiwitten. Deze binden aan cargo receptoren. Deze adaptoreneiwitten concentreren de
receptoren met hun cargo op een klein stukje membraan. Aan de adaptor eiwitten bindt een
tweede laag van clatrine eiwitten. Deze zorgen voor de buiging (curvature) van het
membraan. Dit alleen is niet genoeg maar wel een heel belangrijk onderdeel.
Maar niet op iedere plek in de cel moet zo’n clatrine vesicle assembleren. Membranen
bestaan uit lipides. Hieraan kunnen bepaalde eiwitten aanbinden. Fosfatidylinositol
gebonden lipides zijn hiervoor heel belangrijk. Ze bestaan uit twee vetzuurstaarten aan een
glycerol en een fosfaatgroep met een inositol (suikergroep) eraan. Dit is heel hydrofiel. Op
deze inositol groep kunnen op verschillende plekken een fosfaat groep geplaatst worden
door kinases. Aan deze fosfaat groepen kunnen weer bepaalde eiwitten binden. Je markeert
hiermee een bepaald membraandomein.
Daarnaast moeten er ook cargo receptoren op deze plek zijn. De adaptor moet de specifieke
fosfaat herkennen. In het geval van AP2 is dit PI4,5P2. De adaptor wordt geactiveerd door
binden aan de PIP2. Hij gaat dan een beetje open en binden aan de cargoreceptoren. Het
werkt dus via het principe; coincidence detection.
Coat aantrekken.
Met behulp van monomere GTPases. Deze hebben een activator nodig (GEF). Deze helpen
de GDP uit te wisselen voor GTP. Hierdoor wordt de GTPase een amfipatische helix. Deze kan
goed inserteren in het membraan. Deze kan vervolgens de 1ste laag van de vesicle
aantrekken. Bij de Sar1 GTPase ontstaat een COPII vesicles. Hierbij heten dit geen adaptor
eiwitten maar Sec23 en Sec24. Bij ARF GTPase ontstaat een clatrine of COPI coat.
Membraandeformatie heeft kracht nodig. Clatrine alleen is hiervoor niet voldoende. BAR
domein eiwitten spelen hierin een rol. Deze kunnen goed aan een membraan binden en
gebogen zijn. Voor 1 vesicle heb je dus veel verschillende eiwitten nodig.
Clatrine eiwitten zitten in een drievoudige symmetrische vorm als tweede laag om het
membraan. Bij COPII coats, komt bovenop Sec13/Sec31, dit is het clatrine van een COPII
,vesicle. COPII vesicles komen van het ER, dit zijn dunne buisjes die al gebogen zijn. Daarom is
hiervoor minder energie nodig.
Vesicles zijn rond 100 nm. Soms moeten grotere dingen getransporteerd worden. dit wordt
gedaan door packaging eiwitten. deze gaan de coat modificeren, waardoor deze anders gaan
polymeriseren. De vesicles kunnen dan veel groter worden.
De vesicle moet aan het einde nog afgesnoerd worden van het membraan. Dit wordt gedaan
door dynamine GTPase. Het gebruikt energie van GTP om een structuur om een nek van de
vesicle te maken. Daarnaast spelen lipid modificaties ook een rol om daar bepaalde lipides
afgebroken te worden.
Na de vesicle vorming moet de coat weg, om te kunnen fuseren met het volgende
compartiment.
Dus de fosfaat groep wordt van PIP2 afgeknipt. De GTPase verandert weer van vorm doordat
GTP gehydrolyseert wordt. Een GAP kan geactiveert worden door membraan buiging. Soms
komt er een ATPase (hsp70 chaperone) die de vesicle uit elkaar wordt gehaald.
Nu moet de vesicle naar de juiste plek gestuurd worden. dit wordt gedaan door monomere
GTPase Rab. Ook deze wordt geactiveerd door GEF en GAP laat het hydrolyseren. Rab bindt
aan eiwitten die iets met vesicle moeten doen. Rab kan binden aan tethering eiwitten. dit is
een soort lange draad die een vesicle vangt.
, Rab5 wordt gerecruteerd door GEF-rab5. Het inserteert in het membraan. Het activeert PI3
kinase die PI3P gaat maken. Deze twee trekken meer GEF aan. Zo komt er nog meer actief
Rab5. Van kleine endosomen maakt dit dus een groot Rab5 positief endosoom gemaakt
worden.
Een endosoom gaat moleculen uiteindelijk afbreken. Heirvoor moet je van een endosoom
een lysosoom maken. Het is dus een transitiestructuur. Rab5 gaat een GEF recruteren voor
een andere Rab, Rab7. Dit is een GTPase voor een laat endosoom. Deze gaat een GAP voor
Rab5 recruteren. Dan wordt Rab5 dus inactief gemaakt. Van een Rab5 endosoom wordt
hierdoor een Rab7 gemaakt. Dit noemen we maturatie. Dit gebeurt dus door cross-regulatie
van een Rab cascade.
Fusie
De inhoud moet afgeleverd worden bij het target compartiment. Fuseren is een energetisch
ongunstig proces. SNAREs zijn coiled coil eiwitten die spontaan kunnen assembleren in
bundeltjes van 4. Dan brengen ze 2 membranen heel dicht bij elkaar. V snare zit op de
vesicle (meestal 1 alfa helix). De t snare zit op het target membraan (meestal 3 alfa helices).
SNAREs kunnen door Rabs gereguleerd worden. De watermoleculen worden tussen de
membranen weggedrukt, hydrofobe moleculen kunnen nu contact met elkaar maken en
fuseren. NSF kan de SNAREs weer disassembleren.
Homotypische fusie. Bijv vesicles met dezelfde SNAREs. Een goed voorbeeld hiervan zijn
vroege endosomen.
Meestal zijn vesicle en target echt andere compartimenten. Een voorbeeld hiervan is
exocytose. Synaptische vesicles fuseren met het plasmamembraan. In het midden zit een
neurotransmitter. Dit gaat naar buiten en kan communiceren met buurcellen.
Synaptobrevin is de v snare. Syntaxin en snap25 vormen samen de T snare. Deze fusie wordt
gereguleerd door calcium influx de cel in. Het moet snel gebeuren, daarom worden de
snares gepreassembleerd. Dit noemen we docking van het vesicle en vervolgens geprimed.
Complexin remt de volledige fusie. Pas als calcium binnenkomt verandert synaptotagmin van
vorm en kan het fuseren.
Toxines kunnen SNAREs afbreken. Bijvoorbeeld tetanus en botulisme (botox). Je blokt
hiermee neuromusculaire synapsen, waardoor spierslapte in het gezicht ontstaat.
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller ivyankone. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $5.83. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
48298 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 15 years now