Cell Signaling
dinsdag 11 oktober 2022
10:53
Kennisclip I- Algemene Signalering
> Effecten van cel signalering
1. veranderd metabolisme
2. veranderde genexpressie
3. andere celvorm/beweging (cytoskelet)
> 4 typen signalering
1. Cel-cel contact
2. Paracrien (omgeving)
3. Synaptisch
4. Endocrien (hormonaal)
> 2 typen receptoren
1. Cell surface receptoren
2. Intracellulaire receptoren
- steroiden/thyroiden/calcitriol
- cortisol (stress) uit bijnier -> bloedbaan -> cellen -> hydrofobe eigenschappen (lipofiel), bindt aan
carrier eiwit -> transport -> cortisol diffundeert over membraan -> bindt receptor in cytosol ->
inhibitoir eiwit laat los na binding cortisol -> ligand bindend domein veranderd (induced fit) ->
transcriptie/silencing
* andere steroiden diffunderen nucleus in
> Cell surface receptoren
Ligand bindt aan receptor (aminozuren in binding pocket interactie met ligand)
- affiniteit: Low Kd = high affinity (waarde waarbij helft receptoren gebonden is)
Typen receptoren
1. Ion kanaal gekoppelde receptoren (zenuwstelsel)
2. G eiwit gekoppelde receptoren
3. Enzym gekoppelde receptoren (receptor tyrosine kinase)
> Intracellulaire signalering
Signaal wordt doorgegeven via verschillende eiwitten. Functie hiervan =
- amplificatie
- integratie (versch. receptoren vormen 1 signaal)
- feedforward/feedback (neg en pos fb)
> Communicatie eiwitten signaalcascade door posttranslationele modificaties
1. Fosforylatie (kinases - fosfatases)
2. GTP (GEFs - GTPases)
3. Ubiquitine groep (Ubiquitin ligase - deubiquitinating enzyme)
1. Fosforylatie
Aan -OH kan P gezet worden door kinase -> lading veranderd -> conformatieverandering (active site
bloot). Om dit uit te zetten verwijderd fosfatase de P
* kan ook andersom! (dat kinase juist active site uitzet)
,2. G eiwitten
GEF = GDP -> GTP -> actief
GAP = GTP -> GDP -> inactief
3. Ubiquitine
Aanzetten) 3 eiwitten nodig (E1 familie): plaatsen ubiqituine op E1, deze geeft het af op een E2. E2
geeft groep af aan eiwit met behulp van Ubiquitin ligase
> Feedbackmechanismen
Positieve feedback: actief kinase activeert nog meer kinases
- blijft aan, moet je actief uit zetten
Negatieve feedback: geactiveerde kinase deactiveerd zichzelf (door bijv. fosfatase)
- voordeel: korte signalen
> 3 soorten intracellulaire signalering
1. Scaffolding proteins: zorgen dat signaaleiwitten in de buurt zijn, snel verloop
2. Receptor dient als scaffold, eiwitten geactiveerd die downstream effecten hebben
3. Fosfolipiden: actieve receptor zet extra P op fosfolipiden -> signaaleiwitten geactiveerd
> Slow/rapid responses
Ionkanalen heel snel, maar signaalroutes die eiwit moeten aanzetten duren langer. Het langst is als er
eiwitsynthese nodig is
> Receptoren uitzetten
1) Receptor internalisatie, in endosoom ligand afgebroken en receptor gerecycled
2) Downregulatie receptor, uit membraan gehaald en afbraak lysosoom
3) Receptor inactivatie, negatieve feedback
4) Negatieve feedback van signaaleiwit
5) Activatie inhibitoir eiwit, zet systeem uit
Kennisclip II - G eiwit gekoppelde receptoren
> Structuur
B adrenerge receptor (7 transmembraaneiwitten) met adrenaline ligand
Is een GEF
1. a, b, y subunit (gebonden aan elkaar)
2. a subunit heeft GDP gebonden, zo inactief
, 3. ligand bindt receptor, conformatieverandering, affiniteit voor a subunit
4. a subunit GDP voor GTP vervangen (GEF activiteit)
5. a subunit laat los van receptor en b,y subunit
> Soorten G eiwitten
Voorbeeld fotoreceptor Gt
Rhodopsine absorbeert licht -> transducin geactiveerd -> GMP fdase -> veel GMP afbraak -> cation
kanalen (Na) sluiten -> hyperpolarisatie
> PKA pathway
cAMP: second messenger
Adenylyl cyclase haalt van ATP 2 P af, vervolgens maakt circulair gemaakt
Afbraak door cyclic AMP fosfodiesterase mbv H2O
dinsdag 11 oktober 2022
10:53
Kennisclip I- Algemene Signalering
> Effecten van cel signalering
1. veranderd metabolisme
2. veranderde genexpressie
3. andere celvorm/beweging (cytoskelet)
> 4 typen signalering
1. Cel-cel contact
2. Paracrien (omgeving)
3. Synaptisch
4. Endocrien (hormonaal)
> 2 typen receptoren
1. Cell surface receptoren
2. Intracellulaire receptoren
- steroiden/thyroiden/calcitriol
- cortisol (stress) uit bijnier -> bloedbaan -> cellen -> hydrofobe eigenschappen (lipofiel), bindt aan
carrier eiwit -> transport -> cortisol diffundeert over membraan -> bindt receptor in cytosol ->
inhibitoir eiwit laat los na binding cortisol -> ligand bindend domein veranderd (induced fit) ->
transcriptie/silencing
* andere steroiden diffunderen nucleus in
> Cell surface receptoren
Ligand bindt aan receptor (aminozuren in binding pocket interactie met ligand)
- affiniteit: Low Kd = high affinity (waarde waarbij helft receptoren gebonden is)
Typen receptoren
1. Ion kanaal gekoppelde receptoren (zenuwstelsel)
2. G eiwit gekoppelde receptoren
3. Enzym gekoppelde receptoren (receptor tyrosine kinase)
> Intracellulaire signalering
Signaal wordt doorgegeven via verschillende eiwitten. Functie hiervan =
- amplificatie
- integratie (versch. receptoren vormen 1 signaal)
- feedforward/feedback (neg en pos fb)
> Communicatie eiwitten signaalcascade door posttranslationele modificaties
1. Fosforylatie (kinases - fosfatases)
2. GTP (GEFs - GTPases)
3. Ubiquitine groep (Ubiquitin ligase - deubiquitinating enzyme)
1. Fosforylatie
Aan -OH kan P gezet worden door kinase -> lading veranderd -> conformatieverandering (active site
bloot). Om dit uit te zetten verwijderd fosfatase de P
* kan ook andersom! (dat kinase juist active site uitzet)
,2. G eiwitten
GEF = GDP -> GTP -> actief
GAP = GTP -> GDP -> inactief
3. Ubiquitine
Aanzetten) 3 eiwitten nodig (E1 familie): plaatsen ubiqituine op E1, deze geeft het af op een E2. E2
geeft groep af aan eiwit met behulp van Ubiquitin ligase
> Feedbackmechanismen
Positieve feedback: actief kinase activeert nog meer kinases
- blijft aan, moet je actief uit zetten
Negatieve feedback: geactiveerde kinase deactiveerd zichzelf (door bijv. fosfatase)
- voordeel: korte signalen
> 3 soorten intracellulaire signalering
1. Scaffolding proteins: zorgen dat signaaleiwitten in de buurt zijn, snel verloop
2. Receptor dient als scaffold, eiwitten geactiveerd die downstream effecten hebben
3. Fosfolipiden: actieve receptor zet extra P op fosfolipiden -> signaaleiwitten geactiveerd
> Slow/rapid responses
Ionkanalen heel snel, maar signaalroutes die eiwit moeten aanzetten duren langer. Het langst is als er
eiwitsynthese nodig is
> Receptoren uitzetten
1) Receptor internalisatie, in endosoom ligand afgebroken en receptor gerecycled
2) Downregulatie receptor, uit membraan gehaald en afbraak lysosoom
3) Receptor inactivatie, negatieve feedback
4) Negatieve feedback van signaaleiwit
5) Activatie inhibitoir eiwit, zet systeem uit
Kennisclip II - G eiwit gekoppelde receptoren
> Structuur
B adrenerge receptor (7 transmembraaneiwitten) met adrenaline ligand
Is een GEF
1. a, b, y subunit (gebonden aan elkaar)
2. a subunit heeft GDP gebonden, zo inactief
, 3. ligand bindt receptor, conformatieverandering, affiniteit voor a subunit
4. a subunit GDP voor GTP vervangen (GEF activiteit)
5. a subunit laat los van receptor en b,y subunit
> Soorten G eiwitten
Voorbeeld fotoreceptor Gt
Rhodopsine absorbeert licht -> transducin geactiveerd -> GMP fdase -> veel GMP afbraak -> cation
kanalen (Na) sluiten -> hyperpolarisatie
> PKA pathway
cAMP: second messenger
Adenylyl cyclase haalt van ATP 2 P af, vervolgens maakt circulair gemaakt
Afbraak door cyclic AMP fosfodiesterase mbv H2O
