Alle leerdoelen volledig uitgewerkt met nuttige toevoegende plaatjes en verwijzingen naar het boek. Bij het volledig leren van dit document, is het halen van een mooie voldoende gegarandeerd, omdat je alle leerstof behandeld. Ik heb dit vak met een 8,7 afgerond
Leerdoelen MolBio Deeltoets 2
H9. Cel signalering
De studenten kunnen aangeven hoe cellen kunnen communiceren en hoe zij een respons
geven op bepaalde signalen.
• Cellen kunnen communiceren met andere cellen en reageren op de signalen die ze
van andere cellen en hun omgeving krijgen
• Signalen zijn meestal chemische verbindingen
• Identieke mechanismen voor cel-communicatie bij verschillende soorten en bij
verschillende processen
Evolutie van cel signalering
Communicatie bij bacteriën:
• Populatiedichtheid
• Quorum sensing: genexpressie aanpassen op populatiedichtheid
• Nutriënten beschikbaarheid
Communicatie bij eencellige eukaryote
• Gist
• Haploid a en alfa
• Mating factors (korte stukjes peptite)
• Vanuit 1-cellige ge-evolueerd naar signalering in meercellige
Verschillende vormen van cel communicatie:
Cell-oppervlak communicatie
o GPCR’s (G protein-coupled receptors) (blz220)
o RTKs (Receptor tyrosine kinases) (blz221)
o Ligand-gated ion channels (blz222)
De studenten weten dat communicatie tussen cellen op lokale afstand kan plaatsvinden,
maar ook over grote afstanden (via bijvoorbeeld groeifactoren en hormonen).
Communicatie door direct contact
• Cell junctions
o Gap junctions (dierlijke cellen)
o Plasmodesmata (plantencellen)
o Stoffen kunnen diffunderen door de kanaaltjes
Cell-cell herkenning
o Moleculen op de oppervlakte van cellen binden aan elkaar
o Signaal wordt doorgegeven aan de binnenkant van de cel
Communicatie door uitgescheiden moleculen
• Lokaal
o paracrien: een lokale regulator uitscheiden en dat bind aan cellen in de buurt
(ook autocrien: signaleert zichzelf)
o Synaptisch
• Lange afstand
o Endocrien
o Signaalstof is hormoon
1
,Studenten kunnen de drie stadia van cel signalering aangeven (receptie, transductie en
respons).
3 stappen van cel signalering
Signaal bereikt de cel, 3 stappen die leiden tot reactie in cel
Ontvangst (receptie)
Transductie (doorgeven) (door relay molecules)
Respons
Studenten kunnen aangeven dat een signaal molecuul bindt aan een specifiek
receptoreiwit wat leidt tot een conformatie verandering in de receptor.
Receptoren
Binding signaal molecuul (ligand) en receptor is zeer specifiek
Receptor veranderd van conformatie (vormverandering) na binden ligand
Meestal receptoren in plasmamembraan
Studenten weten het verschil tussen een hydrofoob signaal molecuul en hydrofiel signaal
molecuul.
Meeste signaalsystemen werken via membraan-verankerde receptoren omdat liganden
meestal hydrofiel zijn en dus de celmembraan niet kunnendoorkruisen.
Er zijn echter sommige uitzonderingen van signaal moleculen die wel hydrofoob zijn en dus
de celmembraan kunnen doorkruisen en vervolgens binden met intracellulaire receptoren:
NO (klein genoeg)
Steroïdhormonen (lipofiele hormonen)
Thyroid hormonen
Studenten weten dat een hydrofoob signaal molecuul bindt aan een receptor in
cytoplasma en dat deze receptor een transcriptie factor kan zijn of een enzym.
Hydrofoob signaal moleculen kunnen het membraan doorkruisen en vervolgens binden met
intracellulaire receptoren. Deze intracellulaire receptoren kunnen transcriptie factoren (een
eiwit dat bindt aan een promotor van een gen) en enzymen zijn.
Studenten kunnen uitleggen dat sommige cellen dezelfde receptoreiwitten hebben, maar
dat verschillende eiwitten tot verschillende responses leiden (verschillende paden kunnen
dezelfde moleculen gebruiken).
Tyrosine kinase receptoren (RTK)
De receptor is een kinase
1 receptor kan meerdere routes in de cel aanzetten (GPCR maar 1)
Veel groeifactoren werken via deze receptoren
Betrokken bij kanker (als ze functioneren zonder signaalmoleculen)
Werking RTK
Systeem bestaat uit 2 receptoren
Dimerization: Ligand bindt, brengt 2 receptoren samen en vormt zo een dimeer
Dimerization activeert de tyrosine kinase regio van elk monomeer.
Elk tyrosine kinase voegt een fosfaat van ATP-molecuul toe aan een tyrosine die aan
de staart van het andere monomeer zit: cross-fosforylatie
Gefosforyleerde receptoren binden relay molecule die het signaal doorgeven
Boek blz 221
2
,Studenten weten wat een G-eiwit-gekoppelde receptor is, en kennen de route van
signalering van dit systeem.
G-eiwit gekoppelde receptoren (GPCR)
Zeer veel verschillende GPCR’s +800
Betrokken bij vele processen (bijv geur, gevoel, zicht etc)
60% van medicijnen grijpen aan op een GPCR
7 transmembraan a-helices
G-Eiwit is een eiwit dat het energierijke GTP-molecuul bindt
G-eiwit zit vast aan het membraan aan de cytoplasmatische kant, maar kan zich wel
bewegen
G-eiwit werkt als een moleculaire schakelaar dat of aan of uit staat.
o Inactief: GDP gebonden aan het G-eiwit
o Actief: GTP gebonden aan het G-eiwit
G-eiwit werkt samen met een enzym
Werking GPCR
Een signaalmolecuul bindt aan de extracellulaire kant van het GPCR
De receptor is geactiveerd en veranderd van vorm.
De cytoplasmatische kant van het GPCR bindt met een inactief G-eiwit.
Het G-eiwit vervangt het GDP voor een GTP waardoor het G-eiwit geactiveerd is.
Het geactiveerde G-eiwit laat los van het GPCR, diffuseert over het membraan en
bindt aan een enzym. Het enzym wordt hierdoor geactiveerd.
Als het enzym geactiveerd is kan het zorgen voor een cellular respons
De veranderingen in het enzym en G-eiwit zijn tijdelijk
G-eiwit werkt ook als GTPase
Het G-eiwit: hydrolyseert het gebonden GTP tot GDP en Pi
Het G-eiwit verlaat het enzym en komt weer in zijn inactieve status
Boek Blz 220
Extra info:
Moleculaire schakelaars
Schakelaar 1: G-eiwit
Uit: GDP gebonden
Aanzetten: GDP loslaten, GTP binden (door GEF: Guanine Exchange Factor)
Aan: GTP gebonden
Uitzetten: GTP-hydrolyse naar GDP + Pi (door G-eiwit zelf na verloop van tijd)
Schakelaar 2: fosforylering
Uit: ongefosforyleerdt
Aanzetten: fosfaat overgedragen van ATP naar eiwit (+ADP) (door Kinase)
Aan: Fosfaat (P) gebonden
Uitzetten: fosfaat verwijderd (door fosfatase)
Studenten kunnen aangeven hoe een G-eiwit geactiveerd en geïnactiveerd wordt.
3
, Schakelaar: G-eiwit
Uit: GDP gebonden
Aanzetten: GDP loslaten, GTP binden (door GEF: Guanine Exchange Factor)
Aan: GTP gebonden
Uitzetten: GTP-hydrolyse van GTP naar GDP + Pi (door G-eiwit zelf na verloop van
tijd)
Studenten weet wat het enzym Guanosine exchange factor en de GTPase doen.
Een GTPase: is een enzym dat GTP kan hydrolyseren tot GDP en Pi
Guanosine exchange factor (GEF): stimuleert het loslaten van GDP zodat GTP kan binden.
Het vervangt dus het GDP voor GTP
Studenten kennen de signaaltransductie route die leidt tot verhoging van cAMP in de cel.
cAMP kan verhoogd worden door adenylyl cyclase die geactiveerd kan worden door
Epinepherine
Epinepherine (adrenaline)
Bindt aan GPCR
G-eiwit wordt geactiveerd en activeert vervolgens adenylyl cyclase
Adenylyl cyclase zet ATP om in cAMP
cAMP dient vervolgens als een 2nd messenger en kan dus andere eiwitten activeren
PKA (protein kinase A)
Respons
Cyclisch AMP (cyclisch adenosine monophosphate)
Cyclisch AMP (cAMP) veel gebruikte second messenger
Geproduceerd door adenylyl cyclase
Afgebroken door phosphodiesterase
cGMP ook second messenger > spier relaxed
Boek blz 226
Studenten kennen de signaaltransductie route die leidt tot verhoging van de Ca 2+
concentratie in de cel.
Ca2+ concentratie kan verhoogd worden door activatie van phospholipase C die geactiveerd
kan worden door een G-eiwit
Phospholipase C (PLC)
Signaal molecuul bindt aan GPCR en activeert hiermee een G-eiwit
Het G-eiwit activeert Phospholipase C
Phospholipase C deelt PIP2 (plasmamembraan fosfolipide) in DAG en IP3
DAG functioneert als 2nd messengerd voor andere pathways
IP3 bindt aan IP3-gated calcium kanaal in het ER-membraan waardoor het kanaal
opent.
Ca2+ vloeit uit het ER (met concentratie gradiënt mee). Wat zorgt voor een toename
van het Ca2+ level in het cytosol.
De Ca2+ ionen activeren de volgende eiwitten voor signaal pathways
Boek blz227
Ca2+ als second messenger
Veel gebruikte 2nd messenger
4
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
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
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, creditcard of Stuvia-tegoed voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
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 daphnehoutackers. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €6,98. Je zit daarna nergens aan vast.
