Celbiologie
Cell cycles controle
Wat is kanker?
Kanker = een aandoening die gekenmerkt wordt door de volgende gebeurtenissen:
• Er zijn cellen die zich onbeheerst vermenigvuldigen en dit blijven doen (weefselgroei of toename
in volume)
• De woekerende cellen breiden zich uit in omliggend weefsel en richten hier schade aan
(invasieve groei ofwel in ltratie)
• De woekerende cellen verspreiden zich ook naar ver gelegen plaatsen in het lichaam
(metastasering ofwel uitzaaiing)
Wat wordt verstaan onder “groei”?
• Hyperplasie = celdeling
• Hypertro e = toename van grootte van een cel
• Accretie = toename van tussenstof
—> combinatie van bovenstaande
Hyperplasie:
• Groei door celdeling: toename van aantal cellen —> celgrootte blijft gelijk
• Fysiologisch (bv. Wondheling)
• Pathologisch (bv. Poliepen)
Hypertro e: toegenomen grootte van een hoeveelheid weefsel of een orgaan, zonder dat het
aantal cellen is toegenomen —> toename van celvolume
Uit stamcellen ontstaan verschillende cellen die samen een weefsel vormen
Aantal cellen in een weefsel of orgaan wordt bepaald door:
• Celdeling
• Celdood —> apoptose —> kent remmers en stimulatoren
• Celdi erentiatie
Constante vernieuwing van darmepitheelcellen door stamcellen
Stamcellen kunnen zich blijven delen!
Celdeling —> celcyclus
Celdeling ofwel vermeerdering (“pro leration”) gebeurt door doorlopen van celcyclus.
De celcyclus bestaat uit verschillende stadia die gecontroleerd worden doorlopen.
De celcyclus heeft verschillende checkpoints
Checkpoints:
• Vóór s-fase —> Is het milieu gunstig?
• Vóór mitose —> Is al het DNA verdubbeld? Is al het DNA onbeschadigd?
• In mitose —> Zitten alle chromosomen wel aan de microtubes om ze uit elkaar te trekken?
ff fi fi fi
, Celcyclus controle
• Kent verschillende controle momenten (checkpoints)
• “Besluitvorming” op verschillende controle momenten (checkpoints)
• Is afhankelijk van activiteit van Cdk’s (Cyclin Dependent protein Kinases)
• Activiteit van Cdk’s is afhankelijk van de cycline concentratie en de mate van fosforylering
• Stopt bij problemen (“cell cycle arrest”)
• Kent remmende en stimulerende signalen
Regulatie van M-Cdk activiteit
• Activiteit [M-Cdk] uctueert
• Concentratie Cdk blijft gelijk tijdens celcylus
Cyclin is nodig voor activatie Cdk
—> M-Cdk alleen actief als complex
M-cycline concentratie uctueert
• Toename van concentratie M-cycline —> door transcriptie en translatie van het gen dat codeert
voor M-cycline
• Wat zorgt voor afname M-cycline? —> regulatie ubiquitine
Snelle degradatie van Cyclones door labeling met ubiquitine
Actief M-Cdk —> Ubiquitine van M-cycline —> Stuk knippen van M-cycline / inactivatie van M-
cycline —> Inactieve Cdk
Activatie van cycline-Cdk complexen
• Om M-Cdk te activeren —> moeten inhalerende fosfaatgroepen verwijderd worden
• Gebeurt door activerende fosfatase
Snelle activatie van M-cdk
Als één M-Cdk complex actief is, is er een positieve feedback die nog meer fosfatase activeert.
Verschillende [Cycline-Cdk]’s reguleren verschillende fases van de celcyclus
Cycline-Cdk complex Cycline Cdk Partner
G1-Cdk Cycline D Cdk 4, Cdk 6
G1/S-Cdk Cycline E Cdk 2
S-Cdk Cycline A Cdk 2
M-Cdk Cycline B Cdk 1
Problemen die optreden bij “cell cycle arrest”
“Cell cycle arrest” = de overgang naar de volgende fase van de celcyclus vindt niet plaats
fl fl
Cell cycles controle
Wat is kanker?
Kanker = een aandoening die gekenmerkt wordt door de volgende gebeurtenissen:
• Er zijn cellen die zich onbeheerst vermenigvuldigen en dit blijven doen (weefselgroei of toename
in volume)
• De woekerende cellen breiden zich uit in omliggend weefsel en richten hier schade aan
(invasieve groei ofwel in ltratie)
• De woekerende cellen verspreiden zich ook naar ver gelegen plaatsen in het lichaam
(metastasering ofwel uitzaaiing)
Wat wordt verstaan onder “groei”?
• Hyperplasie = celdeling
• Hypertro e = toename van grootte van een cel
• Accretie = toename van tussenstof
—> combinatie van bovenstaande
Hyperplasie:
• Groei door celdeling: toename van aantal cellen —> celgrootte blijft gelijk
• Fysiologisch (bv. Wondheling)
• Pathologisch (bv. Poliepen)
Hypertro e: toegenomen grootte van een hoeveelheid weefsel of een orgaan, zonder dat het
aantal cellen is toegenomen —> toename van celvolume
Uit stamcellen ontstaan verschillende cellen die samen een weefsel vormen
Aantal cellen in een weefsel of orgaan wordt bepaald door:
• Celdeling
• Celdood —> apoptose —> kent remmers en stimulatoren
• Celdi erentiatie
Constante vernieuwing van darmepitheelcellen door stamcellen
Stamcellen kunnen zich blijven delen!
Celdeling —> celcyclus
Celdeling ofwel vermeerdering (“pro leration”) gebeurt door doorlopen van celcyclus.
De celcyclus bestaat uit verschillende stadia die gecontroleerd worden doorlopen.
De celcyclus heeft verschillende checkpoints
Checkpoints:
• Vóór s-fase —> Is het milieu gunstig?
• Vóór mitose —> Is al het DNA verdubbeld? Is al het DNA onbeschadigd?
• In mitose —> Zitten alle chromosomen wel aan de microtubes om ze uit elkaar te trekken?
ff fi fi fi
, Celcyclus controle
• Kent verschillende controle momenten (checkpoints)
• “Besluitvorming” op verschillende controle momenten (checkpoints)
• Is afhankelijk van activiteit van Cdk’s (Cyclin Dependent protein Kinases)
• Activiteit van Cdk’s is afhankelijk van de cycline concentratie en de mate van fosforylering
• Stopt bij problemen (“cell cycle arrest”)
• Kent remmende en stimulerende signalen
Regulatie van M-Cdk activiteit
• Activiteit [M-Cdk] uctueert
• Concentratie Cdk blijft gelijk tijdens celcylus
Cyclin is nodig voor activatie Cdk
—> M-Cdk alleen actief als complex
M-cycline concentratie uctueert
• Toename van concentratie M-cycline —> door transcriptie en translatie van het gen dat codeert
voor M-cycline
• Wat zorgt voor afname M-cycline? —> regulatie ubiquitine
Snelle degradatie van Cyclones door labeling met ubiquitine
Actief M-Cdk —> Ubiquitine van M-cycline —> Stuk knippen van M-cycline / inactivatie van M-
cycline —> Inactieve Cdk
Activatie van cycline-Cdk complexen
• Om M-Cdk te activeren —> moeten inhalerende fosfaatgroepen verwijderd worden
• Gebeurt door activerende fosfatase
Snelle activatie van M-cdk
Als één M-Cdk complex actief is, is er een positieve feedback die nog meer fosfatase activeert.
Verschillende [Cycline-Cdk]’s reguleren verschillende fases van de celcyclus
Cycline-Cdk complex Cycline Cdk Partner
G1-Cdk Cycline D Cdk 4, Cdk 6
G1/S-Cdk Cycline E Cdk 2
S-Cdk Cycline A Cdk 2
M-Cdk Cycline B Cdk 1
Problemen die optreden bij “cell cycle arrest”
“Cell cycle arrest” = de overgang naar de volgende fase van de celcyclus vindt niet plaats
fl fl
