Summary
Samenvatting MBoC
- Course
- Institution
- Book
Samenvatting van alle hoorcolleges van MBoC
[Show more]
Connected book
Book Title:
Author(s):
- Edition:
- ISBN:
- Edition:
More summaries for
-
Molecular Biology of The Cell, 7th Edition
-
Summary Molecular Biology of the Cell 2 (book) (WBFA007-04)
-
Summary Regenerative Medicine
1 review
By: Daniqueversluis • 5 year ago
Seller
Followmyschakelaar
Reviews received
Content preview
Tentamen 1HC 1
In een waterig milieu worden hydrofobe moleculen naar elkaar toegedreven. Amfipatische
moleculen vormen spontaan een bilaag of een micel.
Kenmerken van een membraan zijn:
• Permeabiliteitsbarrière
• Grote dynamiek
• Selectief transport
• Energielevering en -opslag
• Communicatie tussen binnen en buiten
Cellulaire membranen verschillen in lipide samenstelling en transbilaag verdeling. Cholesterol
ordent en sterkt de ketens van lipiden en kan cholesterol-rijke domeinen (rafts) vormen. Rafts
zijn rijk aan cholesterol en sphingolipiden, hierdoor zijn de lipiden meer geordend en kunnen
ze speciale eigenschappen en functies uitoefenen.
Vetzuren in dierlijke cellen bevatten een even aantal C-atomen meestal tussen de veertien en
vierentwintig C-atomen. Eventuele dubbele bindingen zijn altijd cis (staart loopt dus scheef).
De lengte en verzadiging van de vetzuurstaarten bepalen in grote mate het smeltgedrag van een
membraan. Membraanvloeibaarheid is belangrijk voor:
• Flexibiliteit en dynamiek van membraaneiwitten
• Laterale bewegingen van lipiden en eiwitten (diffusie): dit is belangrijk voor associatie
en dissociatie van membraaneiwitten, vorming van domeinen, etc.
• Dynamische eigenschappen van membranen: dit is bijvoorbeeld het afsnoeren van
vesicles, fusie en flip-flop
van lipiden.
De vorm van de kopgroepen van het
fosfolipide bepaald de organisatie
(micel of bilaag). Bij fysiologische
pH zijn alle kopgroepen netto
neutraal of negatief (PS → altijd aan
de binnenkant), maar nooit positief.
Kegelvormige lipiden zoals PE vormen in water een hexagonale fase, deze is aan de buitenkant
afgeschermd door een monoloog (komt niet voor in het lichaam). LPC is heeft een omgekeerde
kegelvorm en vormt geen bilaag, het is een type II lipide. Functies van type II lipiden zijn:
• Passen goed in (aan de binnenkant van) sterk gekromde membranen.
• Belangrijk bij de fusie en afsnoering van membranen door de krommingen van die
membranen.
• Samen met bilaag lipiden kunnen ze ook een vlakke bilaag vormen. Functies:
o Meer ruimte voor de
kopgroepen: makkelijker
voor hydrofobe moleculen
om in het membraan te
inserteren.
o Dichtere pakking in het
midden van het membraan:
lastiger voor moleculen om
de membraan te passeren.
De vetzuurstaarten en kopgroepen zijn beiden dus erg belangrijk voor de
pakkingseigenschappen van het membraan.
1
,In onderzoek worden modelmembranen gebruikt om de structuur en eigenschappen van lipiden
(1), membraaneiwitten (2) of interacties van wateroplosbare eiwitten met membranen te
bestuderen (3).
HC 2
In de gelfase zijn de lipiden dicht gepakt en de ketens geordend. Deze worden gestabiliseerd
door gunstige Van der Waals interacties. Langere vetzuurketens zorgen voor hogere
smelttemperatuur, onverzadigde bindingen zorgen voor een lagere smelttemperatuur.
Vetzuurstaarten bepalen in grote mate de vloeibaarheid. Kopgroepen zorgen voor curvatuur en
laterale drukprofielen.
Liposomen als drug-carriers
Voordelen van medicijnen toedienen op deze manier zijn; het wordt minder snel afgebroken,
het wordt specifieker toegediend, minder toxisch, gecontroleerde release mogelijk en
mechanisme voor opname op deze manier is anders dan losse drug. Het maken van lipide
vesicles gaat als volgt:
• Lipide in droge vorm in buisje.
• Buffer toevoegen (met geneesmiddel).
• Schudden: door het hydrofobe effect worden spontaan lipide bilagen gevormd in de
vorm van multi-lamellaire vesicles.
• Vesicles onder druk door filter met poriën van bijv. 200 nm: unilamellaire vesicles met
homogene grootte.
• Geneesmiddel aan buitenkant verwijderen: gelpermeatie chromatografie / dialyse /
centrifugatie.
Bij het maken is veel variatie mogelijk. Er kan worden gekozen voor verschillende lipiden,
grootte, unilamellair / multilamellair, vloeibaarheid. Hydrofobe drugs worden in de bilaag
ingebouwd, hydrofobe in de vesicle zelf. Specificiteit kan worden toegevoegd door bijv.
antilichamen toe te voegen.
Membranen vormen een efficiënte barrière onder en boven Tm. In een gelfase zijn de
membranen dikker en is het oppervlak per molecuul kleiner. Consequentie: pakkingsdefecten
bij T = Tm geen goede barrière, moleculen kunnen weglekken bij overgang van gelfase naar
vloeibaar kristallijne fase.
De afgifte van drugs kan gebeuren via passieve diffusie, endocytose of fusie. Echter kan het
Multi-drug resistance (MDR) eiwit beschermt het lichaam tegen potentieel gevaarlijke vreemde
stoffen. Endocytose en fusie heeft als voordeel dat het geneesmiddel niet in aanraking komt met
het membraan en dus niet door MDR ontdekt kan worden. Tumorweefsel is:
• Meer permeabel.
• Heeft een overvloed aan bepaalde receptoren.
• Heeft een lagere pH.
• Heeft andere lipidensamenstelling.
HC 3
Een alfa-helix is een rechtshandige helix met 3,6 residuen per turn. Het wordt gestabiliseerd
door interne waterstofbruggen. Er zijn twintig residuen nodig om de membraan te overbruggen
met behulp van een alfa-helix, ook moeten de zijketens hydrofoob zijn. Bij een bèta-sheet zitten
de aminozuurzijketens om en om boven en onder het vlak van de sheets. H-bruggen zorgen
voor de interne stabiliteit. Een bèta-barrel is een kokertje van amfipatische bèta-sheet. Hierdoor
krijg je een koker aan de buitenkant hydrofoob en aan de binnekant hydrofiel. Een porine is een
voorbeeld van een bèta-barrel in het membraan, ze komen niet vaak voor, meestal als porie.
2
, Veruit de meeste eiwitten vormen alfa-helix bundels in membranen. Ze zijn belangrijk voor
zintuigelijke waarnemingen en voor de respons op stimuli. Meer dan 50% van alle drugs is
gericht op membraaneiwitten.
Lipiden kunnen op verschillende manieren bepalend zijn voor de structuur en functie van
membraaneiwitten. Ze kunnen interacties aangaan met specifieke kopgroepen (direct), maar
ook via eigenschappen van de membraan (indirect):
• Vloeibaarheid:
o Flexibiliteit en dynamiek van membraaneiwitten.
o Laterale bewegingen van eiwitten (diffusie).
• Laterale drukprofiel: zie ook het aquatrium experiment.
o Er is meer ruimte voor kopgroepen.
o Dichtere pakking in het midden van de membraan.
o Kan invloed hebben op structuur en dynamiek van membraaneiwitten.
• Membraandikte: eiwitten uit het plasmamembraan hebben langere transmembraan
segmenten dan eiwitten uit het Golgi. De hydrofobe matching is belangrijk voor
sortering in de cel. De activiteit van membraaneiwitten hangt af van de membraandikte.
Als dit niet goed gaat kan er hydrofobe mismatch optreden. Hierdoor is het eiwit niet
meer functioneel.
Dit kan worden getest door de membranen te recontitueren in een model. Hiervoor zijn
detergentia nodig om de eiwitten in oplossing te brengen. Zo kan het eiwit van intresse in een
membraan naar keuze worden ingebracht, dit is het model waarmee gewerkt kan worden.
Het aquarium experiment
Algemene anesthetica zijn kleine moleculen die affiniteit hebben voor membranen en vaak het
lipide / water grensvlak opzoeken. Ze werken direct via de invloed van moleculen op bijv.
ionkanalen. Ook kan het indirect werken via de lipide omgeving.
In een aquarium met kikkervisjes wordt een anestheticum toegediend. Dit resulteert in paralyse
van de kikkervisjes. Onder hoge druk komen de kikkervisjes echter weer tot leven. Een vervolg
experiment hierop is dat in een aquarium met kikkervisjes lipsomen zitten met kleurstof.
Wanneer daarna een anesteticum wordt toegediend resulteert het in paraylse van de kikkervisjes
en in een lek van kleurstof uit de lipsomen. Onder hoge druk komen de kikkervisjes weer tot
leven en stopt het lek. Verklaring: het anestheticum inserter in membranen, waar het de
eigenschappen zal beinvloeden. Onder hoge druk wordt het anestheticum uit de membraan
geperst. Hypothese: anesthetica inserteren aan het lipide / water grensvlak, daarmee veranderd
het laterale drukprofiel in de membraan. Dit kan leiden tot conformatieveranderingen van
membraaneiwitten en daarmee tot het uitschakelen van ionkanalen.
HC 4 – 5
Interacties van wateroplosbare eiwitten met membranen. Helices kunnen amfipatsch zijn:
polaire en geladen zitten aan dezelfde kant van de helix. Amfipatische helices hebben vaak
sterke interacties met membranen. Ze kunnen de membraan verstoren op verschillende
manieren (poriën maken of de membraan kapotmaken). De helices hebben ongeveer de helft
van de zijgroepen hydrofoob en de andere helft hydrofiel (ook zitten deze aan dezelfde kant
van de helix).
Amyloïden
Amyloïden: eiwitten die samen een niet oplosbare, draderige structuren vormen. Het is het
resultaat van het niet goed vouwen van eiwitten. Ziekten als Alzheimer, Parkinson, Huntington,
BSE en type 2 diabetes komen voort uit dit concept. De fibrillen kunnen gemaatk worden d.m.v.
een bèta-sheets en intramoleculaire interacties (cross bèta structuur).
3
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 myschakelaar. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $4.34. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
62491 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now