Celbiologie
Les 1 GPCR + Desensitisatie
Hoofdstuk 15 Cell signaling pagina 813-820, 830-842 en 848-849
+ de papers van GPCR desensitisatie/hyperactieve Ras
Cel signalering
Wanneer dingen veranderen, reageert elke cel hier op. Deze cellen monitoren hun
intracellulaire en extracellulaire omgeving. De cellen van multicellulaire organismen
detecteren en reageren op interne en extracellulaire signalen. Deze signalen controleren hun
groei, deling, differentiatie tijdens ontwikkeling en hun gedrag in volwassen weefsels.
Regulerende eiwitten zorgen hierbij voor het produceren van chemische signalen die van de
ene plek naar de andere worden gebracht.
Ras is het eerst ontdekte oncogen. Rho is een klein G eiwit.
Signaal transductie pathway
7 TMR → 7th transmembrane. Een G eiwit gaat altijd 7x door een membraan heen.
,Groeifactoren zijn altijd gelinkt aan Ras. De downstream van
RTK pathways bestaat altijd uit meerdere pathways. Het
merendeel van de GPCR zitten in je neus.
Signaal pathways
Communicatie tussen cellen wordt meestal gemedieerd door
extracellulaire signaal moleculen. Het doorgeven van het
signaal kan over korte maar ook over lange afstanden.
Binding van een ligand (signaalmolecuul) activeert de
receptor. Dit is altijd een eiwit. Dit leidt weer tot activatie van
intracellulaire pathways/systemen. Deze systemen hangen af
van de intracellulaire signaal eiwitten. Zij zorgen voor het
doorgeven van het signaal vanuit de receptor naar de target
cel. De signaal moleculen kunnen enzymen zijn, maar ze
kunnen ook gebruik maken van enzymen. De target cellen die
aan het eind van de pathway liggen worden effector eiwitten
genoemd. Afhankelijk van de effector eiwitten kan er een Figuur 1 schematische weergave van een signaal
verschillende respons optreden. transductie pathway
1. Specificiteit → het signaal molecuul bindt aan de
bindingssite van de complementaire receptor. Andere signalen passen niet.
2. Amplificatie → Wanneer enzymen andere enzymen kan activeren, zorgt de
verhoogde hoeveelheid geactiveerde moleculen voor een enzym cascade.
3. Modulariteit → Eiwitten met meerdere affiniteiten van diverse signalerings complexen.
Fosforylatie zorgt voor een omkeerbare interactie.
, 4. Desensitization/adaptie → Receptor activatie tirggert een feedback circuit dat de
receptor uit zet of verwijdert van het oppervlakte.
5. Integratie → Wanneer twee signalen een tegenovergesteld effect hebben op een
metabool karakteristiek zoals de concentratie van een second messenger, of het
membraan potentiaal, het uitkomende resultaat komt van de input van beide
receptoren.
Moleculaire switches
Hoe het signaal van buiten de cel naar binnen de cel komt wordt meestal gedaan door
fosforylatie en GTP.
- fosforylatie → Enzymen die kunnen fosforyleren zijn serine, tyrosine en threonine.
Fosfatase kan fosfaatgroepen eraf halen. Kinases kunnen fosfaatgroepen binden. Er zijn
twee grote groepen kinases. Dit zijn de serine/threonine kinases en de tyrosine kinases.
- GTP binding → GTP is een bron voor signalering. In een gezonde cel zit meer GTP dan
GDP. GTP kan gebonden worden aan GTP bindings eiwitten. Omdat er meer GTP in de cel
is, is de kans dat dit bindt veel groter. GTPase zorgt voor het verbreken van de fosfaatgroep
aan GTP. Er zijn ook eiwitten die zorgen voor de uitwisseling van fosfaatgroepen tussen
GDP en GTP.
Ubiquitilatie → zorgt voor afbraak van eiwitten. Er wordt ook meer bewijs gevonden dat
ubiquitilatie een rol speelt in eiwit-eiwit interacties.
Second messengers → worden meestal gebruikt bij GPCR. Dit zijn intracellulaire signaal
moleculen die kleine chemicaliën zijn.
First messengers → de extracellulaire signaal moleculen
, GEF → guanine exchange factor. Dit reguleert het vervangen van GDP in GTP. Hierbij gaat
het molecuul van uit naar aan.
GAP → GTPase activating protein. Dit reguleert het afsplitsten van een fosfaatgroep van
GTP waardoor GDP wordt gevormd. Als GTP is gebonden staat het aan, als GDP is
gebonden staat het uit. Hierdoor gaat het molecuul dus van aan naar uit.
Types signalering:
• Contact afhankelijk
• Paracrien → signalen worden naar omliggende cellen gestuurd.
• Synaptisch → tussen twee zenuwcellen
• Endocrien → Met behulp van de bloedbaan. Endocriene cellen laten hormonen los in
het bloed en deze worden vervoerd naar de juiste cellen.
Soorten signalering
Veel extracellulaire signaal moleculen blijven
gebonden aan de receptor en beïnvloeden alleen
cellen die in contact komen met deze cel. Dit wordt
contact afhankelijke signalering (A) genoemd. Dit is
vooral belangrijk bij ontwikkeling en immuun
responsen. Contact afhankelijke signalering kan soms
ook over langere afstanden plaatsvinden.
In de meeste gevallen worden moleculen
uitgescheiden die alleen interacties hebben met de
omgeving van de cel. Dit wordt paracriene
signalering (B) genoemd.
Grote Multi cellulaire organismen zoals wij hebben ook
signalering op een afstand nodig. Zij hebben speciale
cel types ontwikkelt die zorgen voor deze signalering. Figuur 2 soorten signalering
De zenuwcellen (neuronen) zijn een belangrijk voorbeeld hiervan. Zij kunnen contact leggen
met cellen die ver weg zitten. Als een neuron wordt geactiveerd geeft de axon het signaal
door, door middel van neurotransmitters. Dit wordt synaptische signalering genoemd.
Een andere manier voor lange afstand signalering is door middel van de bloedbaan. Hierbij
worden moleculen zoals hormonen, in de bloedbaan gestuurd. Het bloed brengt de
moleculen vervolgens door het lichaam naar de juiste locatie. Dit wordt endocriene
signalering genoemd.
Paracrien, synaptisch en endocriene signalering delen signaalmoleculen maar verschillen in
snelheid en selectiviteit.
Les 1 GPCR + Desensitisatie
Hoofdstuk 15 Cell signaling pagina 813-820, 830-842 en 848-849
+ de papers van GPCR desensitisatie/hyperactieve Ras
Cel signalering
Wanneer dingen veranderen, reageert elke cel hier op. Deze cellen monitoren hun
intracellulaire en extracellulaire omgeving. De cellen van multicellulaire organismen
detecteren en reageren op interne en extracellulaire signalen. Deze signalen controleren hun
groei, deling, differentiatie tijdens ontwikkeling en hun gedrag in volwassen weefsels.
Regulerende eiwitten zorgen hierbij voor het produceren van chemische signalen die van de
ene plek naar de andere worden gebracht.
Ras is het eerst ontdekte oncogen. Rho is een klein G eiwit.
Signaal transductie pathway
7 TMR → 7th transmembrane. Een G eiwit gaat altijd 7x door een membraan heen.
,Groeifactoren zijn altijd gelinkt aan Ras. De downstream van
RTK pathways bestaat altijd uit meerdere pathways. Het
merendeel van de GPCR zitten in je neus.
Signaal pathways
Communicatie tussen cellen wordt meestal gemedieerd door
extracellulaire signaal moleculen. Het doorgeven van het
signaal kan over korte maar ook over lange afstanden.
Binding van een ligand (signaalmolecuul) activeert de
receptor. Dit is altijd een eiwit. Dit leidt weer tot activatie van
intracellulaire pathways/systemen. Deze systemen hangen af
van de intracellulaire signaal eiwitten. Zij zorgen voor het
doorgeven van het signaal vanuit de receptor naar de target
cel. De signaal moleculen kunnen enzymen zijn, maar ze
kunnen ook gebruik maken van enzymen. De target cellen die
aan het eind van de pathway liggen worden effector eiwitten
genoemd. Afhankelijk van de effector eiwitten kan er een Figuur 1 schematische weergave van een signaal
verschillende respons optreden. transductie pathway
1. Specificiteit → het signaal molecuul bindt aan de
bindingssite van de complementaire receptor. Andere signalen passen niet.
2. Amplificatie → Wanneer enzymen andere enzymen kan activeren, zorgt de
verhoogde hoeveelheid geactiveerde moleculen voor een enzym cascade.
3. Modulariteit → Eiwitten met meerdere affiniteiten van diverse signalerings complexen.
Fosforylatie zorgt voor een omkeerbare interactie.
, 4. Desensitization/adaptie → Receptor activatie tirggert een feedback circuit dat de
receptor uit zet of verwijdert van het oppervlakte.
5. Integratie → Wanneer twee signalen een tegenovergesteld effect hebben op een
metabool karakteristiek zoals de concentratie van een second messenger, of het
membraan potentiaal, het uitkomende resultaat komt van de input van beide
receptoren.
Moleculaire switches
Hoe het signaal van buiten de cel naar binnen de cel komt wordt meestal gedaan door
fosforylatie en GTP.
- fosforylatie → Enzymen die kunnen fosforyleren zijn serine, tyrosine en threonine.
Fosfatase kan fosfaatgroepen eraf halen. Kinases kunnen fosfaatgroepen binden. Er zijn
twee grote groepen kinases. Dit zijn de serine/threonine kinases en de tyrosine kinases.
- GTP binding → GTP is een bron voor signalering. In een gezonde cel zit meer GTP dan
GDP. GTP kan gebonden worden aan GTP bindings eiwitten. Omdat er meer GTP in de cel
is, is de kans dat dit bindt veel groter. GTPase zorgt voor het verbreken van de fosfaatgroep
aan GTP. Er zijn ook eiwitten die zorgen voor de uitwisseling van fosfaatgroepen tussen
GDP en GTP.
Ubiquitilatie → zorgt voor afbraak van eiwitten. Er wordt ook meer bewijs gevonden dat
ubiquitilatie een rol speelt in eiwit-eiwit interacties.
Second messengers → worden meestal gebruikt bij GPCR. Dit zijn intracellulaire signaal
moleculen die kleine chemicaliën zijn.
First messengers → de extracellulaire signaal moleculen
, GEF → guanine exchange factor. Dit reguleert het vervangen van GDP in GTP. Hierbij gaat
het molecuul van uit naar aan.
GAP → GTPase activating protein. Dit reguleert het afsplitsten van een fosfaatgroep van
GTP waardoor GDP wordt gevormd. Als GTP is gebonden staat het aan, als GDP is
gebonden staat het uit. Hierdoor gaat het molecuul dus van aan naar uit.
Types signalering:
• Contact afhankelijk
• Paracrien → signalen worden naar omliggende cellen gestuurd.
• Synaptisch → tussen twee zenuwcellen
• Endocrien → Met behulp van de bloedbaan. Endocriene cellen laten hormonen los in
het bloed en deze worden vervoerd naar de juiste cellen.
Soorten signalering
Veel extracellulaire signaal moleculen blijven
gebonden aan de receptor en beïnvloeden alleen
cellen die in contact komen met deze cel. Dit wordt
contact afhankelijke signalering (A) genoemd. Dit is
vooral belangrijk bij ontwikkeling en immuun
responsen. Contact afhankelijke signalering kan soms
ook over langere afstanden plaatsvinden.
In de meeste gevallen worden moleculen
uitgescheiden die alleen interacties hebben met de
omgeving van de cel. Dit wordt paracriene
signalering (B) genoemd.
Grote Multi cellulaire organismen zoals wij hebben ook
signalering op een afstand nodig. Zij hebben speciale
cel types ontwikkelt die zorgen voor deze signalering. Figuur 2 soorten signalering
De zenuwcellen (neuronen) zijn een belangrijk voorbeeld hiervan. Zij kunnen contact leggen
met cellen die ver weg zitten. Als een neuron wordt geactiveerd geeft de axon het signaal
door, door middel van neurotransmitters. Dit wordt synaptische signalering genoemd.
Een andere manier voor lange afstand signalering is door middel van de bloedbaan. Hierbij
worden moleculen zoals hormonen, in de bloedbaan gestuurd. Het bloed brengt de
moleculen vervolgens door het lichaam naar de juiste locatie. Dit wordt endocriene
signalering genoemd.
Paracrien, synaptisch en endocriene signalering delen signaalmoleculen maar verschillen in
snelheid en selectiviteit.
