100% tevredenheidsgarantie Direct beschikbaar na betaling Zowel online als in PDF Je zit nergens aan vast
logo-home
Samenvatting Molecular Biology of the Cell - VUB €8,79
In winkelwagen

Samenvatting

Samenvatting Molecular Biology of the Cell - VUB

 120 keer bekeken  9 keer verkocht
  • Vak
  • Instelling
  • Boek

Dit document omvat een samenvatting van de hoorcolleges van het vak Molecular Biology of the Cell, gegeven door prof. Luc Leyns aan de VUB.

Voorbeeld 5 van de 52  pagina's

  • Nee
  • /
  • 6 mei 2022
  • 52
  • 2021/2022
  • Samenvatting
avatar-seller
Molecular Biology of the Cell
CELL COMMUNICATION
Part I: General Principles


Evolutie
- Bacteriën waren 2,5 miljard jaar eerder dan multicellulaire organismen aanwezig
- Mechanismen van cellen om het gedrag van andere cellen te beïnvloeden waren wss al aanwezig in eencellige
organismen
 Bv. de paringsfactor bij gist

Cel-celcommunicatie door extracellulair signaal : 6 stappen
1. Synthese signaalmoleculen door signaalcellen
 Verschillende types moleculen (hogere organismen)
o Proteïnen, kleine ppetiden, aminozuren, steroïden, retinoïden, vetzuurderivaten, stikstofoxide
2. Vrijlaten van signaalmoleculen door signaalcellen
3. Transport naar targetcel
 Passief of actief
4. Detectie van signaal door specifieke receptor: °receptor-ligand complex
 Ligand = het signaal
 Lage concentratie signaalmoleculen (< 10-8 M)
 Hoge bindingsaffiniteit
 Receptor (meestal transmembraan structuur) ondergaat
conformatiewijzigingen
→ cascade van intracellulaire signaalproteïnes
5. Trigger productie specifieke cellulaire respons
 Verandering in: cellulaire metabolisme, functie of ontwikkeling
 specifiek voor ligand-receptor complex
 specifiek voor de corresponderende cel
6. Verwijdering van signaalmolecule
 Degradatie
 Einde cellulaire respons

Binding op celoppervlak-receptoren Binding op intracellulaire receptoren
Hydrofiel signaal molecule Kleine hydrofobe signaalmolecule
➔ Plasmamembraan langs buitenkant hydrofiel ➔ Want doorheen binnenkant membraan =
hydrofoob
➔ Bindt aan carrier proteïne
➔ Kan cel binnen gaan en op zoek gaan naar
receptor




Extracellulaire signalen: op korte of lange afstand
❖ Contact-dependent
 Cellen moeten elkaar aanraken om signaal door te geven
 Membraangebonden signaal
 Membraangebonden receptor

❖ Paracriene signalering
 Korte afstand
 Lokale mediatoren (signaalmoleculen) → in medium rondom cel → diffusie in nabijgelegen cellen

1 Luna Willems – Biologie – VUB 2021 – 2022

, ❖ Endocriene signalering
 Lange afstand
 Hormonen in bloedbaan
 Wordt gebruikt wanneer de transportafstand de diffusiecapaciteit
overschrijdt
 Meestal traag
 Hormonen kunnen werken bij heel lage concentraties




❖ Synaptische signalering
 Lange afstand
 Neuronen binden dmv synapsen (= kleine opening tussen neuronen)
 Vrijlating chemische substanties (neurotransmitters) van pre-synaptische
neuron naar post-synaptische neuron met specifieke receptoren
o Hoge lokale concentratie in synaps
o Receptoren met lage affiniteit
 Neuron kan binden met andere cellen of andere neuronen
 Heel snel: elektrisch signaal (100 m/s → 100 nm/msec)
 Bv. van hersenen naar vingertop



❖ Autocriene signalering
 Vorm van paracriene signalering
 Signaalmoleculen binden op eigen receptor
o Gebruikt om ontwikkelingsbeslissingen te versterken
 Community effect = hele groep tezamen = heel effectief
 In kankercellen → positieve feedbackloop



Gap junctions
= manier om signaleringsinformatie door te geven
→ uitwisseling van kleine intracellulaire signaalmoleculen: Ca 2+ (calciumpomp), cAMP…

Elke cel is geprogrammeerd om te reageren op specifieke combinaties van signalen

Cellulaire respons = gebaseerd op input
- Sterven: apoptose → als signalen ontbreken




Verschillende cellen kunnen anders reageren op hetzelfde signaal: bv. acetylcholine
a) Hartspier gaat ontspannen
b) Skeletspier contractie
c) Speekselklier secretie




2 Luna Willems – Biologie – VUB 2021 – 2022

,Aanpassing concentratie signaalmolecule
- Tijdens ontwikkeling: als signaal verdwijnt, blijven de veranderingen bestaan
- Bij volwassenen: respons verdwijnt meestal als signaal verdwijnt
 Signaal is van voorbijgaande aard omdat de onstabiele molecule continue worden omgezet (turnover)
 Snelheid van cellulaire respons op signaalverwijdering hangt af van turnover rate

Stikstofoxide (NO)
- Bij zoogdieren: regulatie contractie van gladde spieren → zorgt voor relaxatie
- Duur: in seconden!

1. NO gas geproduceerd door deaminatie van arginine door NO synthase (geactiveerd door acetylcholine)
2. Opgeloste NO verspreidt snel: diffusie in naburige cel
 Halveringstijd = 5-10 sec → heel snelle daling concentratie
3. Bindt op ijzer in actieve site van guanylyl cyclase (intracellulair enzym) → °cGMP
4. cGMP heeft hoge turnover rate → degradatie door cGMP fosfodiesterase

Viagra: inhibeert cGMP fosfodiesterase zodat spier in contractie blijft




Nucleaire receptor
Herhaling: sommige signaalmoleculen zijn kleine hydrofobe moleculen → doorheen celmembraan en binden op
intracellulaire receptor → bv. nucleaire receptor

Water-onoplosbare moleculen kunnen langer volhouden dan oplosbare + hebben een respons dat langer meegaat

Bv. cortisol, estradiol, retinoïden, vitaminen… → via bloedbaan naar binnen in cel




❖ Superfamilie
 Na binding met ligand: receptor bindt DNA om transcriptie of specifieke genen te reguleren
 Deze receptoren zijn structureel gerelateerd → “superfamilie”
 Voor veel receptoren is de ligand onbekend = orphan receptoren

❖ Hydrofobe moleculen: hormonen
 Nucleair receptor met versch domeinen + aan chaperonen gebonden
o Worden eraf gehaald → activatie
 Receptor bindt als homo- of heterodimeer op DNA
 Inactieve receptor = in cytoplasma of al aanwezig in nucleus
 Genactivatie meestal afh van meerdere signalen!
 Bv. bij anticonceptiepil!!




3 Luna Willems – Biologie – VUB 2021 – 2022

,3 klassen van celoppervlak-receptor proteïnen
- Binden hydrofiele (wateroplosbare) signaalmoleculen
- Het zijn signaaltransducers: extracellulair signaal omzetten naar intracellulair



❖ Ion-channel-linked receptors
 Neurobiologie (synaptische signalering)




❖ G-protein-linked receptors
 G-proteïne bindt aan een transmembraanreceptor met 7 transmembranale domeinen
 °G geactiveerd → activeert andere enzymen dat bv. cAMP aanmaken




❖ Enzyme-linked receptors
 Functioneren als enzym: dimerisatie (blauw) (door homo of hetero signaalmoleculedimeer)
 OF activeren een bepaald enzym
 Kinase activiteit / fosforylatie




Intracellulaire signaalmolecule
= second messenger → amplificeert uiteindelijk het signaal

- Kleine intracellulaire mediatoren:
 In grote hoeveelheden geproduceerd als respons van geactiveerde receptor
 Diffusie van bron naar ander deel van de cel
 cAMP of Ca2+
 Binden aan intracellulaire signaalproteïnen



Intracellulaire signaalproteïnen
- Proteïnes die ook second messengers genereren ofwel het volgende proteïne
activeren
- Scaffold protein: zorgt ervoor dat andere proteïnes niet random drijven maar
gelokaliseerd zitten
 Relay proteins, adaptor proteins en receptor
- AMPLIFICATIE : small intracellular mediators → zorgt voor meerdere
effecten
 Bij hormonen: GEEN amplificatie!!


4 Luna Willems – Biologie – VUB 2021 – 2022

, ❖ Sommigen zijn moleculaire switches
 Als ze een signaal krijgen worden ze geactiveerd

(in)activatie via fosforylatie: ATP (in)activatie via GTP-binding
- Actief: kinase: fosforylatie - Actief: GTP gebonden
 Serine/threonine kinase: fosforylatie van - Inactief: GDP gebonden
hydroxylgroep van Ser en Thr  intrinsieke GTPase activiteit
 Tyrosine kinase: fosforylatie van Tyr  GTP hydrolyse
 2% van onze genen coderen proteine kinase
- Inactief: fosfatase: defosforylatie
- Ze kunnen fosforylatie cascades vormen (kinases
activeren andere kinases etc)
- 1/3e van proteïnes = gefosforyleerd




Modular binding domains
- Assemblage van proteïnen hangt af van kleine binding domeinen
- Elk domein bind een bepaald structureel motief van een bindingspartner
- Deze modulaire structuur vergemakkelijkte wss de evolutie van signaaleiwitten door
bestaande domeinen samen te voegen
- (Modulair = systeem waarbij “onderdelen” uitwisselbaar zijn met diverse modellen)
- Kan soms heel complex zijn!
- (Namen niet te kennen)




Turnover rate & signalering (!!!!)
Een hoge turnover is nodig voor een snel antwoord!

Voorbeelden:

Intracellulair signaalmolecule X Intracellulair signaalmolecule Y
- 1000 moleculen/cel - 1000 moleculen/cel
- Synthese + degradatie: 10 molecules/cel - Synthese + degradatie: 100 molecules/cel
(turnover) (turnover)
- Gemiddelde levensduur: 100 sec - Gemiddelde levensduur: 10 sec
- Bij ontvangst signaal: snelheid x 10 - Bij ontvangst signaal: snelheid x 10
Dus 1 seconde later zal de concentratie van X gestegen Dus 1 seconde later zal de concentratie van Y gestegen
zijn met: (10 x 10 – 10) = 90 molecules zijn met: (10 x 100 – 10) = 900 molecules


5 Luna Willems – Biologie – VUB 2021 – 2022

Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:

Verzekerd van kwaliteit door reviews

Verzekerd van kwaliteit door reviews

Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!

Snel en makkelijk kopen

Snel en makkelijk kopen

Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, creditcard of Stuvia-tegoed voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.

Focus op de essentie

Focus op de essentie

Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!

Veelgestelde vragen

Wat krijg ik als ik dit document koop?

Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.

Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?

Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.

Van wie koop ik deze samenvatting?

Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper lunawillems1. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.

Zit ik meteen vast aan een abonnement?

Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €8,79. Je zit daarna nergens aan vast.

Is Stuvia te vertrouwen?

4,6 sterren op Google & Trustpilot (+1000 reviews)

Afgelopen 30 dagen zijn er 52355 samenvattingen verkocht

Opgericht in 2010, al 14 jaar dé plek om samenvattingen te kopen

Start met verkopen
€8,79  9x  verkocht
  • (0)
In winkelwagen
Toegevoegd