Samenvatting van FA-BA204 Biologische Geneesmiddelen, Universiteit Utrecht. Omvat hoorcolleges, werkcolleges en e-modules. Integratie van informatie uit alle leerbronnen per onderwerp.
Week 1 | Farmaceutische biotechnologie en recombinant DNA-technologie
Algemene celbiologie
Biotechnologie: productie van grote biologische moleculen met behulp van biologische systemen
Centraal dogma biologie: DNA →(transcriptie)→
RNA →(translatie)→ eiwitten
- DNA
- Transcriptie: omzetting naar pre-mRNA
- Splicing: verwijderen van intronen (alleen in
eukaryote cellen‼)
o In celkern
o Alternative splicing: verwijderen van
verschillende intronen en exonen →
verschillende eiwitproducten
o Intronen: niet coderend voor eiwitten
o Exonen: coderend voor eiwitten
- mRNA
- Translatie: omzetting naar aminozuren
- Transport naar cytoplasma, ER en/of Golgi
- Post-translationele modificatie
- Eiwit
Bouw van een eukaryote cel
- Nucleus: bevat genetisch materiaal
o Chromatine: uitgevouwen DNA in nucleus
o Chromosomen: sterk opgevouwen DNA klaar voor
replicatie
o Nucleolus: productie van ribosomen
- Cytosol: onderdeel van cytoplasma; intracellulaire vloeistof
- Endoplasmatisch reticulum: netwerk van membranen in het
cytoplasma van eukaryote cellen. Ruw ER bevat ribosomen;
belangrijk voor eiwitsynthese en het verzamelt eiwitten voor
transport naar het Golgi-apparaat. Glad ER zorgt voor
transport van stoffen uit RER naar Golgi. Verder is het nodig
voor opslag van o.a. Ca2+ ionen.
o SER: geen ribosomen
o RER: met ribosomen
- Ribosomen: celorganel betrokken bij eiwitsynthese, vrijvoorkomend in cytoplasma of gebonden aan ER of
kernmembraan
- Golgi: opslag en modificatie producten afkomstig van ER om ze weer verder te transporteren
- Mitochondriën: cellulaire respiratie → ATP-productie
- Cytoskelet: behoud van vorm; microfilamenten en microtubuli
De bouw van een prokaryote cel; eencelligen
Geen nucleus of andere organellen, wel genetisch materiaal
1 - 38
,Bouw DNA
- Basen: adenine, thymine (2 h-bruggen) en guanine, cytosine (3 h-bruggen)
- 5’ kant: fosfaatgroep
- 3’ kant: -OH groep→ hier kan keten groeien
- Coding strand: codeert voor eiwitten die geproduceerd moeten worden
o Altijd bovenaan genoteerd!
- Template strand: complementair aan coding strand
o Template strand wordt afgelezen van 3’ → 5’, zodat mRNA sequentie gelijk
is aan coding strand (U i.p.v. T); gevormd van 5’ → 3’
DNA RNA
Dubbelstrengs Enkelstrengs
Basen: A, T, G, C Basen: A, U, G, C
In backbone keten: deoxyribose In backbone keten: ribose
Transcriptie
- RNA-synthese: in celkern
- Promotor: DNA-sequentie dat werking van een gen reguleert. Wordt niet afgelezen in de transcriptie.
Bevindt zich upstream van de gensequentie
o CMV promotor: eukaryote promotor
▪ Voordeel: geeft hoge expressie van recombinant eiwit in eukaryote cellen
▪ Nadelen: promotor kan niet worden gereguleerd als lagere eiwitproductie gewenst is, promotor
kan epigenetisch gesilenced worden, promotor werkt alleen in eukaryote cellen
- Enhancer: DNA-sequentie waar eiwitten aan binden om transcriptie te versterken
- Transcription start site: plaats waar transcriptie van een gen begint aan 5’ einde van DNA streng
- Poly A-staart: toegevoegd aan mRNA als posttranscriptionele modificatie; toevoeging poly-A staart aan 3’
einde mRNA. Bevat poly-A binding protein (PABP) nodig voor begin translatie en stabiliteit mRNA
2 - 38
,Translatie
- Eiwitsynthese: in cytosol
- Translation start site: plaats waar translatie begint; bij startcodon AUG (methionine)
- tRNA: transfer-RNA: belangrijk voor translatie mRNA naar eiwitten. t-RNA is RNA met enzymatische
activiteit. Het bevat een anticodon en een aminozuur, na binding van het anticodon op mRNA wordt het
aminozuur aan de keten bevestigd
- mRNA: template voor eiwitsynthese
- ribosomaal RNA: onderdeel van ribosoom; katalyseert reactie die eiwitketen verlengt
- microRNA: niet-coderend RNA dat translatie van mRNA kan reguleren (epigenetica)
- Untranslated region UTR: uiteinde van mRNA dat niet getransleerd wordt; kan aan 5’ en 3’ kant
voorkomen
o Kozak sequentie: specifieke sequentie als onderdeel van 5’ UTR
▪ Specifiek voor eukaryote cellen
▪ Sequentie om startcodon heen voor betere
aangrijping van een ribosoom op mRNA
- Codon: drietal basenparen coderend voor aminozuur
→ 4 basen → 43 = 64 codons coderend voor 20 aminzuren
Posttranslationele modificatie
- Glycosylering: in ER en Golgi-apparaat
o Verschillend per organisme; bacteriën kunnen dit niet
o N-glycosylering is bepalend voor de structuur van een
gevormd eiwit. Voor bioproductie van menselijke eiwitten is het nodig om te weten waar dit proces
zich afspeelt.
→ Therapeutische eiwitten die gemaakt zijn in een andere soort kunnen afwijkende glycosylering
hebben wat van invloed kan zijn op de functie en herkenning door het immuunsysteem (afweerreactie
tegen het eiwit)
o Doelen glycosylering
▪ Eiwit heeft sterker therapeutisch effect
▪ Immuunsysteem reageert minder sterk op geglycosyleerd eiwit
3 - 38
, - Posttranslationele modificaties:
o Hydroxylatie +OH
o Fosforylatie +P
o Glycosylering +suikergroep aan N of O in aminozuur
o Ubiquinatie +ubiquitine aan lysine residu; maakt eiwit doelwit voor degradatie
o Disulfidebinding covalente binding tussen S-atomen cysteïne residuen
o Acetylatie +acetylgroep een N-terminus of lysine residu
o Lipidatie +vetzuur aan eiwitketen
o Methylatie +methylgroep aan lysine of arginine residu
- Protein localization signals (signaalpeptide, eiwit tag): labels die aan eiwit worden vastgemaakt zodat
het kan worden herkend voor transport (zie afbeelding ER signaalsequentie)
o Voorbeelden: Myc en FLAG tags
Na translatie: eiwit krijgt ER signaalsequentie → wordt
herkend door receptor op ER → eiwit betreedt ER voor
posttranslationele modificaties
Bouw van eiwitten
Native staat: op juiste manier gevouwen, zodat het werkzaam is; natuurlijke, actieve vorm van het eiwit
Bepalend voor native staat:
- Oplosmiddel
- pH
- Isotoniciteit
- Temperatuur
Eiwitvouwing
- Primaire structuur: aminozuursequentie
o Genetica
- Secundaire structuur: vouwing tot α-helices en β-sheets
o H-bruggen
- Tertiaire structuur: 3D structuur van eiwit
o Ionogene interacties
o Hydrofobe interacties
o Disulfidebindingen; zwavelbruggen
o H-bruggen
o Op volgorde van sterkte: zwavelbruggen > elektrostatische interacties > waterstofbruggen >
Vanderwaalsinteracties
- Quaternaire structuur: associatie van tertiaire vormen
4 - 38
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 maryse5. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $4.23. You're not tied to anything after your purchase.