Moleculaire Biologie van de Cel Evelien Floor
Signaaltransductie
Signaaltransducte is het proces waarbij er een
extracellulair signaal is dat op de een of andere manier
het gedrag van de cel beïnvloedt. Signalen kunnen
verschillende stofen zijn, meestal zijn deze hydrofel. Ze
kunnen dan niet over de plasmamembraan en moeten
aan een receptor binden. Vrijwel alle receptoren zijn
transmembraanreceptoren. Uiteindelijk leidt binding van
een signaal tot processen in de cel.
Homeostase is nodig voor een goed functonerend
organisme. In negen van de ten gevallen dient
signaaltransducte voor het behouden van de
homeostase. Dit kan zijn de lichaamstemperatuur, de
bloed glucose concentrate of homeostase van weefsel in
bijvoorbeeld de darm. Er kunnen veranderingen optreden
in de setpoint door veranderingen in de omgeving, dit is het geval bij koorts.
Voor alle homeostase processen is feedback enorm van belang. Het eindproduct van
een reacteketen kan binden aan een upstream enzym en door die binding de
actviteit van het enzym beïnvloeden. Dit eindproduct bindt dan niet in de acteve
site maar op een andere plek van het enzym. Dit is een voorbeeld van een
allosterisch enzym.
Insuline zet een signaaltransducte route aan en komt zo tot de processen autofagie
en translate. Bij autofagie worden eiwiten afgebroken in aminozuren om zo weer
her te gebruiken. Het zou ongunstg zijn als beide processen tegelijk plaats zouden
vinden. Met behulp van negateve feedback wordt dit voorkomen.
Twee inhiberende stappen die elkaar opvolgen is eigenlijk een actvate stap. Signaaltransducte
routes zijn zelden lineair, het zijn meer netwerken. Er zijn verschillende processen in
signaaltransductee doorgeefsystemen, amplifcate van het signaal, integrate van andere signalen,
spreiding van het signaal en de verandering van gen transcripte.
Eiwitten
De primaire structuur van eiwiten is de aminozuurvolgorde. α-helices en β-sheets vormen de
secundaire structuur van eiwiten. Beiden danken hun stabiliteit aan waterstofruggen tussen de
backbone van de polypeptdeketen. Met secundaire structuren kunnen eiwiten met verschillende
domeinen gevormd worden. Een eiwitdomein is een gedeelte van een eiwit met een eigen vouwing
en eigen functe.
Eiwit-eiwit of eiwit-ligand interactes hangen af van meerdere zwakke interactes. Dit zijn
voornamelijk waterstofruggen en vanderwaalskrachten. Samen bepalen deze de afniteit van
eiwiten voor elkaar.
Gefosforyleerde tyrosinen kunnen bindingsplaatsen vormen voor verschillende signaaleiwiten. Het
SH2 domein bindt aan gefosforyleerd tyrosine (fosfotyrosine), op de andere bindingssite kunnen de
aminozuren aan de c-terminale zijde van fosfotyrosine binden. Zonder binding aan fosfotyrosine zal
de tweede bindingssite ook niks binden. Het SH3 domein staat bekend voor het binden aan proline
Pagina | 1
, Moleculaire Biologie van de Cel Evelien Floor
rijke stukken eiwiten. Deze domeinen hebben dus allemaal een eigen specifeke bindingsplek. SH2
en SH3 zijn een van de weinige domeinen die bestaan.
Scafold eiwiten kunnen binding aangaan met andere eiwiten, ze dienen vooral voor het
samenstellen van een eiwit complex. Deze complexen worden zonder scafold eiwiten veel minder
snel gevormd. Het scafold eiwit bindt aan de afzonderlijke domeinen en brengt deze op een goede
manier bij elkaar. Sommige scafold eiwiten werken alleen onder bepaalde omstandigheden.
Scafold eiwiten worden ook
gebruikt om signaaltransducte
routes te versnellen en meer
specifek te maken. Receptoren
kunnen gebonden zijn aan een
scafold eiwit waarin zich
kinases bevinden die elkaar
moeten actveren. Op het
moment dat het ligand bindt
aan de receptor kan deze heel
snel het eerste kinase en de
cascade actveren. Er bestaan
ook scafold eiwiten die een
kinase domein bevaten.
Een andere manier om signaalmoleculen bij elkaar te brengen is met behulp van gefosforyleerde
lipiden. PIP2 wordt gefosforyleerd tot PIP3 door PI3 kinase, dit kan signaaleiwiten binden en deze bij
elkaar brengen. Soms zijn deze signaaleiwiten al actef in het cytoplasma maar kunnen deze elkaar
pas vinden na binding aan lipiden.
Fosforylering kan enkel bij serine, tyrosine en threonine omdat deze een vrije OH-groep hebben. Een
andere modifcate van eiwiten is acetylering. Dit is ook een reversibel proces. Dit kan bij een lysine,
deze heef een NH3-groep waaraan een acetylgroep gekoppeld kan worden. Het gevolg hiervan dat
het ladingsoppervlak van het eiwit verandert.
Pagina | 2
Signaaltransductie
Signaaltransducte is het proces waarbij er een
extracellulair signaal is dat op de een of andere manier
het gedrag van de cel beïnvloedt. Signalen kunnen
verschillende stofen zijn, meestal zijn deze hydrofel. Ze
kunnen dan niet over de plasmamembraan en moeten
aan een receptor binden. Vrijwel alle receptoren zijn
transmembraanreceptoren. Uiteindelijk leidt binding van
een signaal tot processen in de cel.
Homeostase is nodig voor een goed functonerend
organisme. In negen van de ten gevallen dient
signaaltransducte voor het behouden van de
homeostase. Dit kan zijn de lichaamstemperatuur, de
bloed glucose concentrate of homeostase van weefsel in
bijvoorbeeld de darm. Er kunnen veranderingen optreden
in de setpoint door veranderingen in de omgeving, dit is het geval bij koorts.
Voor alle homeostase processen is feedback enorm van belang. Het eindproduct van
een reacteketen kan binden aan een upstream enzym en door die binding de
actviteit van het enzym beïnvloeden. Dit eindproduct bindt dan niet in de acteve
site maar op een andere plek van het enzym. Dit is een voorbeeld van een
allosterisch enzym.
Insuline zet een signaaltransducte route aan en komt zo tot de processen autofagie
en translate. Bij autofagie worden eiwiten afgebroken in aminozuren om zo weer
her te gebruiken. Het zou ongunstg zijn als beide processen tegelijk plaats zouden
vinden. Met behulp van negateve feedback wordt dit voorkomen.
Twee inhiberende stappen die elkaar opvolgen is eigenlijk een actvate stap. Signaaltransducte
routes zijn zelden lineair, het zijn meer netwerken. Er zijn verschillende processen in
signaaltransductee doorgeefsystemen, amplifcate van het signaal, integrate van andere signalen,
spreiding van het signaal en de verandering van gen transcripte.
Eiwitten
De primaire structuur van eiwiten is de aminozuurvolgorde. α-helices en β-sheets vormen de
secundaire structuur van eiwiten. Beiden danken hun stabiliteit aan waterstofruggen tussen de
backbone van de polypeptdeketen. Met secundaire structuren kunnen eiwiten met verschillende
domeinen gevormd worden. Een eiwitdomein is een gedeelte van een eiwit met een eigen vouwing
en eigen functe.
Eiwit-eiwit of eiwit-ligand interactes hangen af van meerdere zwakke interactes. Dit zijn
voornamelijk waterstofruggen en vanderwaalskrachten. Samen bepalen deze de afniteit van
eiwiten voor elkaar.
Gefosforyleerde tyrosinen kunnen bindingsplaatsen vormen voor verschillende signaaleiwiten. Het
SH2 domein bindt aan gefosforyleerd tyrosine (fosfotyrosine), op de andere bindingssite kunnen de
aminozuren aan de c-terminale zijde van fosfotyrosine binden. Zonder binding aan fosfotyrosine zal
de tweede bindingssite ook niks binden. Het SH3 domein staat bekend voor het binden aan proline
Pagina | 1
, Moleculaire Biologie van de Cel Evelien Floor
rijke stukken eiwiten. Deze domeinen hebben dus allemaal een eigen specifeke bindingsplek. SH2
en SH3 zijn een van de weinige domeinen die bestaan.
Scafold eiwiten kunnen binding aangaan met andere eiwiten, ze dienen vooral voor het
samenstellen van een eiwit complex. Deze complexen worden zonder scafold eiwiten veel minder
snel gevormd. Het scafold eiwit bindt aan de afzonderlijke domeinen en brengt deze op een goede
manier bij elkaar. Sommige scafold eiwiten werken alleen onder bepaalde omstandigheden.
Scafold eiwiten worden ook
gebruikt om signaaltransducte
routes te versnellen en meer
specifek te maken. Receptoren
kunnen gebonden zijn aan een
scafold eiwit waarin zich
kinases bevinden die elkaar
moeten actveren. Op het
moment dat het ligand bindt
aan de receptor kan deze heel
snel het eerste kinase en de
cascade actveren. Er bestaan
ook scafold eiwiten die een
kinase domein bevaten.
Een andere manier om signaalmoleculen bij elkaar te brengen is met behulp van gefosforyleerde
lipiden. PIP2 wordt gefosforyleerd tot PIP3 door PI3 kinase, dit kan signaaleiwiten binden en deze bij
elkaar brengen. Soms zijn deze signaaleiwiten al actef in het cytoplasma maar kunnen deze elkaar
pas vinden na binding aan lipiden.
Fosforylering kan enkel bij serine, tyrosine en threonine omdat deze een vrije OH-groep hebben. Een
andere modifcate van eiwiten is acetylering. Dit is ook een reversibel proces. Dit kan bij een lysine,
deze heef een NH3-groep waaraan een acetylgroep gekoppeld kan worden. Het gevolg hiervan dat
het ladingsoppervlak van het eiwit verandert.
Pagina | 2
