CELLBIOLOGI CELLBIOLOGI. Cellbiologi med Immunologi (3A1512) Kursansvarig: Jacob Odeberg, KTH

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "CELLBIOLOGI CELLBIOLOGI. Cellbiologi med Immunologi (3A1512) Kursansvarig: Jacob Odeberg, KTH email: jacob@biotech.kth."

Henrik Nyström
för 8 år sedan
Visningar:

1 Cellbiologi med Immunologi (3A1512) Kursansvarig: Jacob Odeberg, KTH Cellbiologi Jacob Odeberg Immunologi Adnane Achour, KI CELLBIOLOGI CELLBIOLOGI VÄVNADER CYTOSKELETT OCH CELLRÖRELSE CELLSIGNALERING CELLKÄRNAN CELLDELNING CANCER DIFFERENTIERING

se 08-5537 8332 Cellbiologi Jacob Odeberg Immunologi Adnane Achour, KI http://www.

2 FÖRKUNSKAPER KEMI: kolhydrater lipider = fett proteiner ENERGI: ATP etc. ARVSANLAG: DNA RNA protein CELLENS ORGANISATION kärna ER, golgi, lysosomer mitokondr., kloropl., peroxisomer cellytan Allmän information Kurslitteratur: The Cell, a molecular approach Cooper och Hausman (3rd edition) Sidan 314, samt fig (står i kap. 7). Sid (står i kap. 12) samt kapitel 8, 11, 13, 14, 15 (4th edition ) s (i kap 8) samt kapitel 9, 12, 14, 15, 16, 17, 18 Föreläsningar: 8 dubbeltimmar Jacob Odeberg jacob@biotech.kth.se Förberedelse inför cellbiologiföreläsningar Ons 17 jan vävnader s (i kap 12) II kap 14(4th) Tor 18 jan cytoskelett, cellrörelse kap. 11 II kap 12 Fre 19 jan cellsignalering kap. 13 II kap 15 Tis 23 jan cellkärnan kap. 8 // kap 9 Tor 25 jan celldelning - mitos kap. 14+s474 // kap 16+s521 Fre 26 jan cellcykelreglering kap.14+s314 // 16+s Tis 30 jan cancer kap. 15 +s II kap 18+s Tor 1 feb meios, differentiering, stamceller s s //kap Tentamen: 5 mars FB51-FB55 (All text tas inte upp på föreläsningar, se läsanvisningar på:

12) samt kapitel 8, 11, 13, 14, 15 (4th edition ) s 345-347 (i kap 8) samt kapitel 9, 12, 14, 15, 16, 17, 18 Föreläsningar: 8 dubbeltimmar Jacob Odeberg jacob@biotech.kth.

3 Schema 2007 Ons 17 jan Tor 18 jan Fre 19 jan Tis 23 jan Tor 25 jan Fre 26 jan Tis 30 jan Tor 1 feb 10:00-12:00 FD5 13:00-15:00 FD5 10:00-12:00 K2 10:00-12:00 FD5 13:00-15:00 FD5 10:00-12:00 K1 10:00-12:00 FD5 13:00-15:00 FD5 Obs: dubbelkolla på KTH webben för ev ändringar Kursinnehåll Gamla tentor (utan facit) Litteratur Kontaktuppgifter Svar på FAQ VÄVNADER

FD5 13:00-15:00 FD5 Obs: dubbelkolla på KTH webben för ev ändringar http://www.biotech.kth.

4 Föreläsningsinnehåll Organ och vävnader Bindväv, eptielial vävnad Cellvägg Extracellulärmatrix Cell-matrix bindning Cell-cell bindning människor organ vävnader celler ORGAN Olika slags vävnader i en organiserad struktur VÄVNADER Organiserad struktur av celler och extracellulärmatrix Ex: bindväv, epitelial vävnad, muskelvävnad, nervvävnad, blod, lymfoid vävnad

celler ORGAN Olika slags vävnader i en organiserad struktur VÄVNADER Organiserad struktur

5 Vävnadernas struktur Bestäms/påverkas av de ingående cellerna Enstaka vävnader kan regenereras/läka och remodelleras (benbrott, skavsår etc.) Bindvävsomvandling vid större skada Bindväv Få celler och stor andel extracellulär matrix Ex. ben, brosk, senor, hud Funktion: draghållfasthet, hårdhet kemisk och mekanisk motståndskraft, stötdämpning, utfyllnad, flexibilitet, Bindvävens olika celltyper

) Bindvävsomvandling vid större skada Bindväv Få celler och stor andel extracellulär matrix Ex.

6 Epitelvävnad Epitelceller är polariserade och sitter på basal laminae Täcker alla kroppens yttre och inre ytor Cellvägg Bakterier, alger, svampar och växter Cellväggen en del av cellerna Mekaniskt stöd och viktig för cellernas egenskaper och funktion Bakteriella cellväggar

alger, svampar och växter Cellväggen en del av cellerna Mekaniskt

7 Peptidoglykan Linjär polysackarid Omväxlande NAG (N-acetylglucosamin) och NAM ( N-acetylmyramic acid) enheter länkade med β 1-4 glykosidbindning Parallella kedjor korslänkade med tetrapeptider Peptidoglykan från E. coli Peptidoglykan från E. coli

länkade med β 1-4 glykosidbindning Parallella kedjor

8 Cellvägg hos eukaryoter Polysackarider som cellerna själva syntetiserar Kitin NAG-polymer - huvudsakliga beståndsdelen i svampars cellvägg Cellulosa glukospolymer i växters cellvägg Cellulosamikrofibriller Växtcellvägg Cellulosa hemicellulosa pektin grenad polysackarid vätebindning till cellulosa negativ laddn Ca2+ binder vatten Primär cellvägg Växande celler syntetiserar primär cellvägg tunn och flexibel Lika delar cellulosa, hemicellulosa och pektin Slumpmässigt ordnade cellulosafibrer

pektin grenad polysackarid vätebindning till cellulosa negativ laddn Ca2+ binder vatten Primär cellvägg Växande celler

9 Primär och sekundär cellvägg Sekundär cellvägg Tjockare och stabilare Syntetiseras innanför primära cellväggen 50-80% cellulosa Saknar ofta pektin Lignin förstärker i trä Regelbunden riktning, olika i olika lager Cellväggssyntes Hemicellulosa, pektin m.fl. syntetiseras i cellen och sekreteras Cellulosa tillverkas av cellulosasyntetas enzymkomplex i plasmamembranet Cytoskelettet definierar riktningen på cellulosafibrillerna (och tillväxtriktning)

Cellväggssyntes Hemicellulosa, pektin m.fl.

10 EXTRACELLULÄRMATRIX Många djurceller sekreterar proteiner och polysackarider bildar extracellulärmatrix som omger cellerna Binder ihop celler och vävnader EXTRACELLULÄRMATRIX Hållfasta proteinfibrer i gel-liknande polysackaridrik grundsubstans Adhesionsproteiner Bindväv innehåller mycket extracell. matr. Basal laminae en typ av extracell. matr. KOLLAGEN Fiber-protein Ger draghållfasthet åt bindväv Finns i alla multicellulära organismer Olika typer Fibrillkollagen (typ I, II, III, V, XI) Fibrill-associerat kollagen (typ IX, XII, XIV, XVI) nätverksbyggande (typ IV) i basal laminae anchoring filaments (typ VII) fäster basal laminae till underliggande bindväv

Basal laminae en typ av extracell. matr.

11 Kollagen - uppbyggnad Repetitiv aminosyrasekvens (Gly X Y) X är ofta prolin Y är ofta hydroxyprolin Kollagen bildar trippelhelix Kollagen syntes och assembly ELASTIN Komponent i elastiska vävnader tillsammans med icke elastiska kollagenfibriller i lungor, kärlväggar etc gummiband

syntes och assembly ELASTIN Komponent i elastiska vävnader

12 Glukosaminoglykaner - GAG Ogrenade polysackaridkedjor Disackaridenheter Bildar hydrerad porös gel fri diffusion av näringsämnen etc. PROTEOGLYKANER GAG-kedjor kovalent bundna till core proteins (många olika finns) Motståndskraft mot kompression Volymsutfyllnad Komplex av Aggrecan och Hyaluronan Aggrecan En proteoglykan i broskvävnad Hyaluronan den enda GAG som finns som enkel lång polysackaridkedja

PROTEOGLYKANER GAG-kedjor kovalent bundna till core proteins (många olika finns) Motståndskraft mot

13 ADHESIONSPROTEINER Länkar ihop komponenter av extracellulärmatrix Länkar ihop extracellulärmatrix med celler Fibronektin, Laminin, Entactin Integrin (se nästa fö.) Fibronektin Dimer av två polypeptidkedjor (c:a 2500 aa) Korslänkar extracellulärmatrixkomponenter Binder extracellulärmatrix till celler (via integrin) Fibronektin via integrin

) Fibronektin Dimer av två polypeptidkedjor (c:a 2500 aa) Korslänkar

14 Type III fibronectin repeat RGD-sekvens (Arg-Gly-Asp) Bindningsställe för celler Återfinns även på andra extracellulära matrix-proteiner Laminin Adhesionsprotein Finns i basal laminae Kan bilda nätverksliknande proteinpolymerer Kan bilda nät-liknande komplex med kollagen IV, entactin Laminin α β γ

Adhesionsprotein Finns i basal laminae Kan bilda nätverksliknande

15 CELLFÖRBAND (cell junctions) Olika typer av cellförband Cell-matrix bindningar Focal adhesions Hemidesmosomes Cell-cell bindningar Adherens junctions Desmosomes Tight junctions Gap junctions CELL-MATRIX BINDNINGAR Integrin - receptor på ytan av cellerna Transmembrana proteoglykaner Olika matrixproteiner fibronektin, kollagen, laminin etc.

junctions Gap junctions CELL-MATRIX BINDNINGAR Integrin - receptor på ytan av

16 Integrin Binder till cytoskelettet Möjliggör kommunikation mellan cytoskelettet och extracellulärmatrix Kan aktivera intracellulära signalkaskader Integrin Transmembran hetero-dimer (α och β subenheter) Fler än 20 olika integriner Kan mediera cell-matrix interaktioner samt cell-cell interaktioner Focal adhesion Aktinfilament Aktinbindande proteiner β-subenhet av integrin extracellulärmatrix

(α och β subenheter) Fler än 20 olika integriner Kan mediera cell-matrix interaktioner samt

17 Hemidesmosombinder celler till basal laminae Intermediärfilament Plectin α 6 β 4 -integrin Laminin Mekanisk spänning överförs från cellens cytoskelett till kollagen via integrin och fibronektin Storskaliga ordnade strukturer Extracellulär matrix kan vidarebefodra ordning från en cell till en annan Cell 1 sekreterar och orienterar extracellulär matrix (E.M) E.M når cell 2 och 3, som orienterar sitt cytoskelett efter E.M. Cell 2+3 sekreterar och orienterar E.M som når cell 4 o 5

vidarebefodra ordning från en cell till en annan 1 2 2 2 4 4 4 3 3 5 3 5 5 Cell 1 sekreterar och orienterar extracellulär

18 CELL-CELL BINDNINGAR Mycket viktiga för utveckling och funktion av multicellulära organismer Transienta tex immuncellers samspel Stabila ger vävnader funktion och hållfasthet Adhesionsmolekyler Selektin Integrin Ig superfamily (ICAMs, N-CAMs etc.) Cadheriner Selektin binder till kolhydrater på annan cell Övergående bindning mellan leukocyter (vita bk) och endotel eller trombocyter (blodplättar) L-selektin, E-selektin, P-selektin Adhesionsmolekyler tillhörande Ig-superfamily ICAMs intercellular adh. molecules Binder till integriner på annan cell Stabilare bindning än den mellan selektin kolhydrater Heterofil och homofil interaktion

) Cadheriner Selektin binder till kolhydrater på annan cell Övergående bindning mellan leukocyter (vita bk) och endotel eller trombocyter (blodplättar)

19 Adhesion mellan Leukocyter och Endotelceller Cadherin Stabil förankring av celler i vävnader Adherens junctions desmosomer Homofil adhesion Förmedlar cell-cellbindning viktig för embryonalutveckling Undergrupper Klassiska cadheriner fat-like cadherins Seven transmembrane domains cadherins Adherens Junctions

cell-cellbindning viktig för embryonalutveckling Undergrupper Klassiska

20 Desmosom (Linked to caherings via plakophilin and plakoglobin) Tight junctions Två funktioner Lås mellan celler hindrar passage av molekyler genom epitelcellslager Skiljer plasmamembranets apikala delar från basala delarna Hålls på plats av actin cytoskelettet (via zonula occludens protein link) Tight junctions Proteinnätverk runt hela cellen Transmembrana regioner på grannceller interagerar Occludin Claudin JAM (junctional adhesion molecule)

Hålls på plats av actin cytoskelettet (via zonula occludens protein link) Tight junctions Proteinnätverk runt

21 Tight Junctions Junctional complex Gap junctions Öppna kanaler Joner och små molekyler passerar Metabol och elektrisk aktivitet kan föras vidare från cell till cell Connexiner 6 st bildar en por Plasmamembran från två celler hålls isär av connexinernas extracellulära delar = gap bildas

22 Organ och vävnader Bindväv, epitel Cellvägg bakterier, växter Extracellulärmatrix Kollagen Elastin GAG / proteoglykaner adhesionsproteiner Cell-matrix binding Integrin Focal adhesion Hemidesmosom Cell-cell bindning Adhesionsmolekyler Adherens junctions Desmosomes Tight junctions Gap junctions Sammanfattning

Relevanta dokument

Cellbiologi med Immunologi Kursansvarig: Jacob Odeberg, KTH email: jacob@biotech.kth.se 08-5537 8332

Cellbiologi med Immunologi Kursansvarig: Jacob Odeberg, KTH email: jacob@biotech.kth.se 08-5537 8332 Cellbiologi Jacob Odeberg Immunologi Adnane Achour, KI http://www.biotech.kth.se/courses/gru/courselist/3a1512/index.html