Tenta 2 Cellbiologi HT- 2016

Transkript

1 Tenta 2 Cellbiologi HT Fråga 1. Vilken aminosyra är viktig för proteinets tertiärstruktur genom att bilda kovalenta bindningar? a. Cystein b. Alanin c. Glutaminsyra d. Fenylalanin Svar: Alt a) är mest korrekt. Cystein kan bilda kovalenta tvärbindningar med sina sidogrupper. Dessa, s.k. disulfidbryggor, stabiliserar tertiärtstrukturen. Fråga 2: Vilket av följande påståenden är mest korrekt när det gäller aminosyresammansättningen i olika delar av ett protein? a. Det förväntas finnas många opolära aminosyror på utsidan av ett cytosolprotein. b. Det förväntas finnas många laddade aminosyror på insidan av en membranporprotein. c. Den ligandbindande fickan i en steroidhormonreceptor är beklädd med hydrofila aminosyror. d. Ett proteins DNA- bindande yta förväntas ha en negativ nettoladdning. Svar: Alt b) är mest korrekt. a) ytan på ett cytosolprotein förväntas bestå av många polära aminosyror, c) steroidhormonet är hydrofobt och förväntas bindas i en hydrofob ficka, d) DNA är negativt laddat och ett DNA- ytan förväntas ha en positiv nettoladdning. Bindningar till sugar- phosphate backbone kan medieras via positivt laddade aminosyror i det DNA- bindande proteinet. Fråga 3. För att skydda oss mot toxiska ammoniumjoner omvandlas dessa till urea. Ureacykeln är direkt sammankopplad med citronsyracykeln framförallt via en av nedanstående intermediärer. Vilken? A. Fumarat B. Citrat C. Oxaloacetat D. Acetyl-CoA Rätt svar: A. Fråga 4. Individer med mutation i karnitinpalmitoyltransferas, ett protein som behövs för intransport av fettsyror i mitokondrien och för beta-oxidation, har försämrad förmåga att producera energi via glukoneogenes. Den mest troliga förklaringen till hämmad glukoneogenes är:

2 A. Ansamling av icke oxiderade fettsyror B. Minskad produktion av ATP C. Minskad produktion av citrat i citronsyracykeln D. Minskad produktion av GTP i citronsyracykeln Rätt svar: B. Fråga 5. I ett laboratorieförsök inaktiverades COPI proteinernas funktion temporärt i en cell. Vilket av alternativen nedan beskriver bäst följden av inaktiveringen? A) Transporten av proteiner från Golgi till plasmamembranet inhiberades B) Transporten av proteiner från ER till Golgi inhiberades C) Transporten av ER residenta proteiner från Golgi till ER inhiberades D) Transporten av proteiner från Golgi till sekretoriska vesikler inhiberades Svar: alternativ C är korrekt. A) Clatrinberoende; B) COPII beoende; D) clatrinberoende Fråga 6. Vad avgör om en ribosom är aktiv i fri form i cytosolen eller bunden på det endoplasmatiska retiklet? A. Cytosoliska chaperoner som leder ribosomer till en receptor i ERs membran. B. Ett cytosoliskt protein som interagerar både med den nybildade polypeptidkedjan och en receptor i ERs membran C. mrna molekyler som kodar för utsöndrade proteiner har en signalsekvens som kopplar ribosomen till en receptor på ERs membran D. En receptor i ERs membran känner igen polypeptidkedjan som bildas av ribosomen. Rätt svar: B. Fråga 7. I cellodlingar kan man studera translationsprocessen genom att tillsätta 35- S-märkt-metionin. 35-S är en radioaktiv isotop som kan mätas med stor känslighet. I ett sådant experiment studerar man syntes och utsöndring av antikroppar i B- lymfocyter. Hur lång tid efter tillsats av 35-S-metionin till cellkulturen förväntas den maximala mängden av 35-S-märkt IgG intracellulärt? A. 1 sek B. 1 min C. 1 tim D. 1 dygn Rätt svar: C. Translationsprocessen är ganska långsam och ett medelstort protein produceras på min. Det tar alltså ca 1 tim för radioaktivt metionin att byggas in i antikropparna. Direkt efter translationen utsöndras antikropparna och cellen töms efterhand på 35S-metionin-innehållande antikroppar. Fråga 8. Felaktigt uttryck av mikro-rna (mirna) kan spela en roll i uppkomst av cancer. Vilket påstående förklarar bäst mekanismen?

3 A. Ett mirna kan hämma translationen av en proto-onkogen. B. Ett mirna kan hypermetylera promotorn för suppressorgener. C. Ett mirna kan länka samman enhancer och promotor i en proto-onkogen. D. Ett mirna kan hämma translationen av en suppressorgen. Rätt svar: D. Fråga 9. I ett experiment överuttryckte man CDK-hämmaren p16 (p16ink4a) i en kultur av normala prolifererande celler. Vilket av följande är det mest förväntade resultatet? A. Minskad fosforylering av retinoblastom-proteinet (prb). B. Minskad fosforylering av p53-proteinet. C. Ökad fosforylering av E2F. D. Ökad fosforylering av APC/CD20 och minskad cyklin B-aktivitet. Rätt svar: A. Fråga 10. Den typiska cancercellens fenotyp indelas i ett antal "Hall marks", varav ett är okänslighet för tillväxthämning. Vilket av följande stämmer bäst som förklaring till cellens okänslighet för tillväxthämning? A. Hyperaktivt cyklin D. B. Defekt E2F. C. Hyperaktivt p53. D. Defekt retinoblastom-protein (prb). Rätt svar: D. Förklaring: Proliferationshämmande signaler konvergerar på aktivering av prb, som har funktion att hämma E2F som krävs för cellcykelprogression G1-S. Defekt prb är därför ofta förklaringen till utebliven proliferationskontroll. Fråga 11. GTPaset Ras är en viktig proto-onkogen som när den är muterad kan stimulera tumörtillväxt. Vilket av de följande enzymerna förmedlar signalering från aktiverat Ras protein? A. Guanylatcyklas B. Fosfolipas C C. MAP kinas D. Adenylatcyklas Rätt svar: C. Fråga 12. Tillväxtfaktorn NGF binder till ett receptor-tyrosinkinas. Mängden av diacylglycerol i plasmamembranet ökar i celler där denna receptor aktiverats genom inbindning av NGF. Vilken av de följande intracellulära signalmolekyler tror du också ökar i koncentration vid NGF-behandling? A. cykliskt AMP

4 B. cykliskt GMP C. inositoltrisfosfat D. PI(4,5)bisfosfat Rätt svar: C. NGF aktiverar fosfolipas C, som klyver PI(4,5)bisfosfat, så att diacylglycerol och inositoltrisfosfat bildas. Fråga 13. Skörbjugg (latin: scorbutus) är en bristsjukdom som leder till sköra blodkärl, tandlossning och svårläkta sår. Sjukdomen uppstår till följd av för lågt intag av vitamin C och leder till att mängden av kollagen i bindväven minskar och blir av dålig kvalitet. Vilken av de följande processerna i kollagensyntesen kräver sannolikt vitamin C? (a) Polymerisering av kedjan i ena änden samtidigt som den bryts ner i andra änden (b) Kärnbildning som initierar ny syntes och leder till förgrening av kedjan (c) Kovalent modifiering av aminosyror som stabiliserar trippelhelix (d) Tillsättning av ogrenade sockerpolymerer av repeterande disackarider Rätt svar: C. Hydroxylering av prolin krävs vitamin C och är viktig för stabilisering av kollagen trippelhelix. (a,b) gäller aktinpolymerisering. (d) gäller syntes av proteoglykaner och hyaluronan. Fråga 14. MDC1A är en sjukdom som karakteriseras av muskelnedbrytning och muskelförsvagning. I MDC1A är muskelcellens basalmembran trasigt. Vilken bakomliggande orsak är mest trolig i MDC1A? a) Brist på kollagen I b) Brist på fibronektin c) Brist på laminin d) Brist på selektin e) Brist på hyaluronan Rätt svar: c) Fråga 15. Vissa bakterier som fagocyteras av makrofager kan överleva inuti fagosomerna. För att bekämpa infektioner förorsakade av sådana intracellulära bakterier behövs samarbete mellan bakteriespecifika TH1 effektorceller och de infekterade makrofagerna. Vilken av nedan förklarar bäst hur detta samarbete leder till ökad antibakteriell aktivitet i den infekterade makrofagen? A. Ökar mängden av komplementfaktorer i fagosomen B. Ökar mängden av komplett NADPH oxidas i makrofagens ER C. Ökar mängden av IFNγ i fagosomen D. Ökar mängden av NO i fagosomen

5 Rätt svar: D. Den ökade aktiviteten av enzymet inos leder till att mängden NO ökar i fagosomen A), C) mängden av komplement faktorer eller IFNγ ökar inte i fagosomen. B) Komplett NADPH bildas på fagosomen. Fråga 16. CD8 + cytotoxiska T lymfocyter, CTL, är specialiserade för att bekämpa virusinfekterade celler genom att inducera kontrollerad celldöd (apoptos), vilket bl a begränsar virusets möjlighet till spridning till omkringliggande celler. Viket av följande alternativ beskriver bäst den process med vilken CTL bekämpar virusinfekterade celler? A. CTL kräver stimulering både via sin T cells- receptor och co- stimulerande receptorer för att effektivt kunna döda en virusinfekterad cell B. För att kunna rikta utsläppet av cytotoxiska effektormolekyler rearrangerar CTL sitt cytoskelett C. CTL dödar virusinfekterade celler genom att formera stora porer, s.k. membrane- attack complex (MAC), i membranet på sina målceller vilket leder till membrandepolarisering och celldöd D. CTL inducerar apoptos i den infekterade målcellen genom en signal genom T cellsreceptorn till MHC- I på målcellen Rätt svar: B Fråga 17. Andningskedjans aktivitet leder till att en elektrokemisk protongradient bildas över mitokondriens innermembran. Gradienten består av två komponenter. Vilka är dessa och hur uppstår de? Svar: Det två komponenterna är ph-gradient (0,5p) och en spänningsgradient (membranpotential) (0,5p) Båda dessa bildas ffa som resultat av H + transporten över innermembranet. Den leder till en ph skillnad mellan matrix (ca ph=8) och intermembranområdet ph ca 7.4 och därmed bildas ph-gradienten (0,5p). Överskottet av protoner i intermemembranutrymmet leder till en laddningskillnad jämfört med matrix (överskott positivt laddade joner); detta leder spänningsgradienten membranpotentialen (0,5p). Fråga 18. Efter långvarig träning töms våra kolhydratlager. Kan dessa lager återbildas genom att fett omvandlas till kolhydrat? Motivera! Svar: Nej, när fettsyror oxideras bildas acetyl- CoA och omvandlingen till pyruvat sker inte. Glycerol är visserligen ett substrat för glukoneogenesen, men kan inte ensamt alstra glukos i tillräckligt höga mängder. Fråga 19. Vid translationen av mrna i våra celler kodas de flesta aminosyrorna av två eller flera olika kodoner. Ange en förklaring till detta.

6 Svar: Vissa trna kräver bara korrekt basparning vid de första två positionerna i kodonet på mrnat. I den tredje ( wobble ) positionen krävs inte korrekt basparning. Den andra förklaringen är att det finns flera olika trna molekyler, med olika antikodoner, för vissa aminosyror. Fråga 20. Hur kan förändring i proteinglykosylering leda till felsortering av proteiner i cellen och vad är möjliga konsekvenser vid felsortering? Svar: Vissa proteiner sorteras i cellen genom att de binds av receptorproteiner som binder till en sockermolekyl (t.ex. mannos-6-fosfatreceptorn) (1p). Bindning till receptorproteinet gör att det glykosylerade proteinet sorteras till en viss destination inne i cellen. Frånvaro av proteinglykosyleringen leder till att proteinet felsorteras och skulle t.ex. kunna exporteras ut från cellen eller ansamlas inne i cellen (1p). Fråga 21. Uppgift: En cell kan anpassa sig till yttre receptorstimulering genom att sänka sin känslighet för stimuleringen. Beskriv två möjliga mekanismer! Svar: Transport av receptor till endosomer genom endocytos; receptor nedreglering genom nedbrytning i lysosomer; receptor inaktivering; inaktivering av signaleringsprotein; produktion av receptorhämmande protein. Fråga 22. Våra T celler utvecklas i tymus. Under utvecklingen kommer förstadier till de mogna T cellerna (prekursorer) att rearrangera gensegment som kodar för de variabla delarna av T cellsreceptorns α- och β- proteiner. Om man analyserar CD4 + T celler i två olika personer, A och B, som har reagerat på samma virusprotein vid en infektion är det sannolikt att dessa T celler: 1. kommer att uttrycka olika TCRα och TCRβ proteiner i person A och person B 2. kommer att reagera på olika delar av virusproteinet i dessa två personer. Förklara varför! Svar: MHC- II kommer att vara olika (åtminstone delvis olika allela former uttrycks i A och B) och därmed binda till sig olika peptider (0,5)p. Både positiva och negativa selektionen i A och B kommer alltså att drivas av sinsemellan olika MHC- II peptid komplex (0,5p). Olika T celler (dvs. olika TCR) kommer därför att överleva den positiva och negativa selektionen i person A resp. B(0,5p)*. Vid virusinfektionen kommer MHC- II från A och B även (pga) av MHC polymorfismen, att presentera olika antigenpeptider sinsemellan(0,5p). * Det är möjligt att man skulle kunna svara: diversiteten bland dessa proteiner är så hög att de rent slumpmässigt kommer att vara olika, då de isolerats från celler två olika personer. Trots att cellerna reagerar på samma protein från viruset. Detta resonemang bör också ge poäng Fråga 23. Nocodazol inhiberar mikrotubulipolymerisering reversibelt. Om man odlar celler från människa i närvaro av nocadozol så avstannar cellcykeln i samtliga celler i en viss cellcykelfas och på så vis kommer så småningom alla celler i kulturen att

7 befinna sig i samma fas av cellcykeln de synkroniseras. Vilken cellcykelfas stannar cellerna i? Varför? Svar: Cellcykeln avstannar i M-fasen (1p). Mitotiska spindeln kan inte bildas utan mikrotubulipolymerisering. Detta leder till att nocodazolbehandling av cellerna stimulerar spindle attachment checkpoint. Denna inhiberar APC ubiquitinligaset och cellen kan inte genomgå metafas till anafas transition (1p). Fråga 24 Glykosaminoglykaner (GAGs), som är komponenter i extracellulärmatrix i bindväven, ansamlar stora mängder vatten. A) GAGs har en kemisk egenskap som leder till att de ansamlar vatten. Förklara. B) Vilken funktionell konsekvens har ansamlingen av vatten för vävnaden? Svar: Sockermolekylerna i GAGs bär på karboxylgrupper och är rikligt sulfaterade, vilket ger dem en starkt negativ laddning. Denna leder till att de attraherar osmotiskt aktiva katjoner framförallt Na + som leder till ansamlingen av vatten (1,5p). (Na + behöver inte nämnas för full poäng). Negativa laddningen (ansamlingen av katjoner) leder till att stora mängder vatten sugs in i matrix och skapar en gel- lik struktur. Detta ger upphov till ett svälltryck, som gör vävnaden motståndskraftig mot tryckförändringar (0,5p).