Samenvatting Celbiologie 1

CELBIOLOGIE 1
Samenvatting;

Molecular Biology of the Cell, Alberts, Johnson, Lewis, Morgan, Raff, Roberts,
Walter, 6th edition, Garland Science (2014) (Hoofdstukken 3, 11, 12, 13, 15, 17
en 20)




Dominique ter Maat & Vincent Bakker

BOVR4 september 2018 - mei 2020




1

, Hoofdstuk 3 Eiwitten
Aminozuren
De basis structuur van een aminozuur ziet er ongeveer zo uit;




Een chaperone eiwit zorgt voor een milieu waarin een eiwit zich kan vouwen. De Non-Covalente krachten
die hierbij betrokken zijn: Waterstofbindingen, van der Waals krachten en Elektrostatische krachten.
Een alfa helix en een beta sheet zijn veel voorkomende structuren in een eiwit. Een α Helix krijg je als de
N-H van een amino groep bindt aan de C=O van de zuur groep 4 groepen verder. Als je deze moet tekenen
teken dan de N-H naar omhoog en de C=O naar omlaag. Een β Sheet heeft verschillende aminoketens
naast elkaar die dezelfde bindingen bevatten.




Een eiwit bestaat uit veel verschillende functionele domeinen. Deze domeinen zijn opgebouwd door
intronen en exonen. Eiwitten worden geclassificeerd in families doordat ze dezelfde functionele subunits
hebben.

Een eiwit heeft een active site. Dit zijn non-covalente interacties zoals waterstofbruggen of
vanderwaalskracht. Hierdoor kan een ligand binden aan een eiwit waardoor deze een actie uit voert;

- Het effect van zo’n binding kan positieve regulatie zijn. Hierbij zijn de bindingsites niet actief en
zullen geen stoffen binden tot er een receptor wordt toegevoegd waardoor deze bindingssite wel
actief wordt en dus stoffen gaat binden.
- Bij negatieve regulatie is dit precies andersom, de bindingsite is altijd actief en bind dus altijd een
stofje tot er een receptor wordt toegevoegd en deze dan juist niet meer bind met het stofje.

eiwitten of signaal transductie routes, hebben 3 “eind” effecten op de cel;



2

, - Delen
- Differentiëren
- Doodgaan

Deze acties worden bepaald via genregulatie.

Intracellulaire communicatie
Intracellulaire communicatie omvat vaak posttranslationele modificatie van eiwitten. Er zijn verschillende
manier hoe dit kan gebeuren;

- Kinases (fosfaatgroep aan een hydroxylgroep toevoegen)
Fosfatases (fosfaatgroep verwijderen)
- Methyltransferases (methylgroep verplaatsen)
- Acetyltransferases (acetylgroep verplaatsen)
- Ligases (een klein eiwit aan de aminogroep van een Lys aminozuur plakken, zoals ubiquitine)

Dit kan verschillende uitkomsten hebben die staan weergeven in onderstaande tabel;




fosforylatie is er ook 1 van. Het fosforylatie effect zorgt;

- Ervoor dat er een fosfaatgroep bind aan de zijketens van een eiwit.
- Ook kan deze binden aan de bindingsite waardoor deze geen andere eiwitten meer kan binden.
- Deze kan ook een bindingsite blokkeren die twee eiwitten samen houd en dus eiwit-eiwit
interacties onderbreekt.
- De hydroxylgroepen kunnen worden gefosforyleerd.

Protein methylation: het proces waar methyltransferases methyl groepen aan arginine en lysine zij-keten
vastzetten met als effect het creëren van nieuwe aminozuur residuen of het verhogen van chemisch
repertoire

Protein acetylation: vindt plaats bij histon acetylatie en deacetylatie, en dat is dus voor genen regulatie.




3

, SRC kinase activatie
Eiwitten hebben een SH3 en SH2 groep die gefosforyleerd is. Wanneer de fosfor los laat zullen deze ligand
bindingen los komen en zal de fosforgroep binden aan de kinase.




Er zijn veer verschillende kinase families;

- MAP kinase
- CDKS
- Serine kinase
- Tryosine kinase

ATP binding kan ook zorgen voor verandering in structuur zoals bij een motor eiwit en ABC transporters.
GTP binding kan hier ook voor zorgen. Een GTP bindingseiwit is altijd actief, wanneer een fosforgroep los
laat wordt deze inactief.

Ubiquitine
Ubiquitine bind aan een eiwit met een lysine groep in de R-keten (monoubiquitine). Er bestaan
verschillende families van ubiquitine, allemaal met hun eigen effect. Een ubiquitine heeft ook een lysine
groep waardoor hier andere ubiquitines aan elkaar kunnen binden(polyubiquitine). Dit eiwit is een
signaaleiwit, en wanneer er veel ubiquitines aan elkaar zijn gebonden zal zit een signaal geven afhankelijk
van de familie. Lysine groep: lys-48 (protosomale degradatie) en lys-63 (DNA repair). Als er maar 1
ubiquitine in totaal bindt krijg je histonregulatie en als er 3 apart in totaal binden krijg je endocytose.




De juiste familie Ubiquitine wordt geactiveerd door, you guessed it… Ubiquitine-activating-enzyme die
het weer doorgeeft aan Ubiquitine-conjugating-enzyme die samen met Ubiquitine ligases voor de
binding zorgt.




4