1. Vilket påstående förklarar bäst vad som menas med ett proteins sekundärstruktur?

Transkript

1 Tenta 2 VT Vilket påstående förklarar bäst vad som menas med ett proteins sekundärstruktur? a. Beskriver uppbyggnaden av proteinets subenheter. b. Beskriver hur hela polypeptiden är veckad i de tre dimensionerna. c. Beskriver hur proteinet veckas med hjälp av bindningar i peptidens ryggrad. d. Beskriver proteinets aminosyrasekvens. Svar: Alt c) är mest korrekt. Alt a) handlar om kvartenärstruktur, b) tertiärstruktur, och d) primärstruktur. 2. Leishmania är en parasit som sprids av sandflugor i vars tarm den förökar sig. Leishmaniaparasiten bildar ett hårt packat nätverk av en fosfoproteoglykan kring sig själv i flugans tarm. Då sandflugehonor biter däggdjur för att suga blod kräks flugan ut denna fosfoproteoglykan med inneslutna parasiter i sticksåret. I sticksåret sväller fosfoproteoglykanen varvid parasiterna frigörs och kan angripa däggdjuret. I fosfoproteoglykanen finns rikligt med repeterande disackaridenheter som alla innehåller en fosfatgrupp. Vad menas med en disackarid? Vilken eller vilka egenskaper hos fosfoproteoglykanen gör att den kan svälla? Svar: En disackarid utgörs av två monosackarider (0.5p) som förenas via en glykosidbindning (0.5p). Fosfoproteoglykaner sväller på grund av hög laddningsstäthet vilket leder till omfattande vattenansamling (1p). 3. Vilket av följande påståenden beskriver bäst funktionen av Malonyl-CoA i fettsyrasyntesen a. Hämmar syntesen av NADPH som är nödvändigt för fettsyrasyntes b. Hämmar karnitinsshunten som transporterar in fettsyror i mitokondrien för oxidering c. Hämmar oxidativ fosforylering så att ATP inte bildas samtidigt som fettsyror syntetiseras d. Hämmar glykolysen så att ATP inte bildas samtidigt som fettsyror syntetiseras Svar: B är korrekt; påverkar translokaset CPT1. a) nödvändigt NADPH bildas vid överföring av acetylgrupper ( acetyl-coa ) från mitokondrien till cytosolen + från pentosfosfatvägen. c) Finns ingen direkt koppling mellan malonyl-coa och oxidativ fosforylering. d) Glykolysen uppregleras vid anabol metabolism så ATP bildas under dessa betingelser 4. Glukos-6-fosfat är utgångspunkt för glykolysen samt för pentosfosfatvägen. Vilket ämne som bildas i pentosfosfatvägen behövs för vilken process i metabolismen? a. NADH för produktion av ATP i elektrontransportkedjan b. NADPH för fettsyrasyntes c. NAD för glykolys d. NADP för aminosyrametabolism. Svar: B är korrekt. a), c) NAD fungerar inte som elektronbärare i pentosfosfatvägen. D) NADP fungerar inte som elektronbärare i aminosyrametabolismen 5. Förbrukning av glukos i hjärtmuskeln kan mätas experimentellt. Vid låg syrgaskoncentration uppmättes en viss glukoskonsumtion. Då syre tillsattes minskade glukoskonsumtionen drastiskt. Förklara!

2 Svar: För att erhålla energi vid låg syrehalt utnyttjar hjärtmuskelcellerna glykolysen (en glukosmolekyl genererar netto 2 ATP i denna process) (1p). Då syre tillsätts genereras mer ATP per glukosmolekyl eftersom glukos då kan oxideras fullständigt via glykolys + citronsyracykel + andningskedjan (en glukosmolekyl genererar ca 30 ATP). (1p). Glukoskonsumtionen sjunker således eftersom mindre mängd glukos behövs för att generera en viss mängd ATP. (Dessutom bidrar fettsyraoxidationen till den minskade glukoskonsumtionen.) 6. I ett forskningsprojekt visar det sig att ett protein vars funktion är okänd har en domän som känner igen 5-metylcytosin i dubbelsträngat DNA. Vilken funktion tror du är mest sannolik för proteinet? a. Hämmar telomeras. b. Hämmar transkription. c. Hämmar translation. d. Hämmar DNA-reparation. Svar: B. Metylering av DNA är en välkänd mekanism för att binda proteiner med transkriptionshämmande egenskaper. Andra alternativ är inte, eller avsevärt mindre, uppenbara. 7. Uppgift: Man kan experimentellt undersöka hur effektivt ett särskilt mrna translateras till protein i celler. I sådana experiment tog man bort 10 nukleotider av den icke-translaterade delen av 3'-änden (3'-UTR) i mrna molekylen. Translationen blev då mycket starkare. Ge en sannolik molekylär förklaring till fenomenet. Svar: Mest sannolikt uttrycks i cellerna ett mikrorna (mirna) som binder till 3' änden av mrnat. Alternativa förklaringar såsom minskad mrna-stabilitet, annan translationell kontroll genom 3'-änden accepteras som alternativa svar. 8. Vissa mitokondrieproteiner produceras av ribosomer i cytosolen och transporteras in i mitokondrien med hjälp av en signalsekvens samt TOM och TIM komplexen. Vilket av följande påståenden beskriver bäst transport av sådana proteiner in till mitokondrien? a) Mitokondrieproteiner veckas med hjälp av chaperoner i samband med proteinsyntesen, för att TOM komplexet måste kunna känna igen signalsekvensen. b) Signalsekvensen som känns igen av TOM är en signal patch och klyvs inte bort efter att proteinet transporterats in i mitokondrien c) För transport genom TOM och TIM komplexen måste mitokondrieproteiner hållas i icke-veckad form med hjälp av chaperoner d) Chaperoner avlägsnas efter proteinet transporterats in till mitokondriematrix och de transporteras därefter tillbaka till cytosolen. Svar: Rätt svar är c). a) Proteinerna veckas inte i samband med proteinsyntesen. b) Proteiner som transporteras till matrix har en N-terminal signalsekvens (α-helix struktur) som klyvs bort. Transmembranproteiner har interna signalsekvenser som inte klyvs bort ej signal patch. d) Chaperonerna i matrix residenta proteiner och transporteras inte till cytosolen. 9. Na + K + pumpen etablerar en Na + jongradient över plasmamembranet. Detta är cellens mest energikrävande process. Ge ett exempel på hur cellen utnyttjar denna gradient.

3 Svar: Används för att driva energikrävande processer såsom transport av joner och glukos. Exempel på mekanismer: 1) Na + Ca 2+ exchanger som utnyttjar Na + jongradienten för att transportera Ca 2+ ut från cellen 2) Na + glukos symporter som samtidigt transporterar Na + och glukos in i cellen. 10. Vilken av följande mekanismer beskriver bäst hur kväveoxid (NO) ökar nivån av second messengern cgmp i glatt muskulatur i en blodkärlsvägg? a. Aktivering av guanylylcyklas b. Inhibering av cgmp fosfodiesteras c. Aktivering av G -proteinets GTPas funktion d. Aktivering av stimulerande G-protein e. Inhibering av hämmande G-protein Svar: A är rätt. NO aktiverar guanylylcyklas som katalyserar produktion av cgmp från GTP. 11. Vilken av följande mekanismer beskriver bäst hur ett Gi protein normalt utför sin inhibitoriska aktivitet? A. Gi hämmar en G-protein-kopplad receptor för ett stimulerande hormon B. Gi hämmar alfa subenheten hos ett stimulerande G-protein C. Gi hämmar G /G komplexet D. Gi hämmar adenylylcyklas E. Gi hämmar camp fosfodiesteras Svar: D är rätt. Efter aktivering av en receptor för ett inhibitoriskt hormon hämmar Gi proteinet adenylylcyklas. 12. Proteinkinas B (även känt som Akt) är ett protein som normalt finns fritt i cytosolen. Då fettceller stimuleras med insulin förflyttas proteinkinas B från cytosolen till plasmamembranet. Ge en möjlig förklaring till förflyttningen. Svar: Stimulering av celler med insulin leder, via flera steg, till rekrytering och aktivering av PI3kinas (0.5p) vilket ger ökad produktion av fosfatidylinositol 3 fosfat (eller 3,4,5 tris fosfat), en lipid second messenger i plasmamembranet (0.5p). PKB har bindningssäte (eller pleckstrin homologi/ph domän) för PI3,4,5 trisp och förflyttas därför till membranet i samband med insulinstimulering (1p). Andra svar som redovisar att av ett bindningssäte för PKB bildas i plasmamembranet eller konformationsförändringar av PKB godtas också. 13. En kultur med celler stimulerades med ett hormon, vilket ledde till att cellerna började dela sig och bli fler. Samtidigt undersöktes olika molekyler i cellerna. Vilket av nedan stämmer bäst med det förväntade fyndet i de behandlade cellerna, jämfört kontrollceller? a. p53 proteinet blir fosforylerat b. Retinoblastomproteinet blir mindre fosforylerat c. Cyklin D nivåerna stiger d. Cdk4/6 nivåerna sjunker Svar: C. Stigande Cyklin D nivåer är ett generellt svar på mitogena signaler. Övriga alternativ är förenade med ökad cellcykelbroms.

4 14. Normal cellcykelreglering är förenad med flera kontrollpunkter, s.k. "check points". En sådan är "spindle assembly check point". Vilka av nedanstående signaler förhindrar cellcykelprogression genom "spindle assembly check point"? A. Signaler som blockerar pre-replikationskomplex B. Signaler som blockerar aktivering av cdc20/apc C. Signaler som blockerar fosforylering av prb D. Signaler som blockerar aktivering av cyklin B Svar: B. "Spindle assembly check point" är aktiv i M-fas. Sensormekanismer som känner av varje mikrotubuli-kinetochor bindning ger signaler som förhindrar APC-aktivering och därmed förhindas degradation av cyklin B och därmed utträde ur M fas. Signaler från pre-replikationskomplex till cyklin-b aktivering är aktiva i check point "Entry M". Signaler till prb är aktiva i G1-S progression. 15. I ett experiment eliminerades generna för CDK4 och CDK6. Man fann att cellcykeln stannade i G1-fas. Ge en möjlig förklaring. Svar: Avsaknad av CDK4 och CDK 6 ger oförmåga att fosforylera prb som svar på mitogen stimulering. Därmed förblir E2F hämmat av prb och därför borde cellcykeln stanna i G1-fas. 16. Vid infektion förflyttar sig immunceller från blodbanan till infektionshärden. Under cellvandringen bildar cellen specifika strukturer med hjälp av omorganisation av aktincytoskelettet. Vilken av följande strukturer innehåller framförallt förgrenade aktinfilament? a) filopodium b) pseudopodium c) lammellipodium d) focal adhesion Svar: C) Lammellipodier innehåller förgrenade aktin-nätverk som bildas med hjälp av Arp2/3 komplexet. Filopodier är linjära aktinfilament som bildas mha forminer. Pseudopodier används av makrofager vid fagocytos. Focal adhesions fäster cellerna vid underlaget. 17. Epitelceller i tarmslemhinnan förankras sinsemellan och till underlaget samt kommunicerar med varandra. Ge fyra exempel och förklara kort hur förankring och kommunikation etableras. Svar: Cell cell bindningar. A) adhesion belts (adhesion junctions) med cadherin förankrat till aktin; cadherinerna binder homotypiskt mellan cellerna. B) Desmosomer där desmoglein och desmocollin är förankrade till intermedära filament och binder homotypiskt mellan cellerna. C) tight junctions med claudiner och ockludin som binder homotypiskt mellan cellerna. D) Gap junctions som via connexiner bildar porer/kanaler mellan cellerna. Cell matrix bindningar A) Integriner kopplade till aktinskelettet deltar i förankring till underliggande basalmembran/ecm. B) Hemidesmosomer där integriner kopplade till intermediär filament binder till ECM. 0.5p för varje rätt svar. 18. Vårt adaptiva immunsystem består av lymfocyter vars antigenspecifika receptorer uppvisar stor variationsrikedom. Denna beror delvis på att den variabla, antigenbindande delen av receptorproteinerna bildas genom rearrangeringar av olika gensegment (V-D-J eller V-J), som tillsammans bildar den DNA-sekvens som kodar för denna del av proteinerna.

5 V-D-J och V-J rearrangeringarna av T-cellsreceptorgenerna sker selektivt under vissa av T cellens tidiga utvecklingsstadier. Vilket av alternativen nedan beskriver bäst varför dessa rearrangeringar sker i tidiga T celler, men inte i tidiga B celler a) Tidiga T celler, men inte tidiga B celler, uttrycker Rag proteinerna b) De rearrangerande gensegmenten innehåller RSS sekvenser som finns i tidiga T celler men inte i tidiga B celler c) Endast tidiga T celler uttrycker de proteiner som krävs för att reparera DNA i samband med rearrangeringarna. d) Kromatinet är aktivt och tillgängligt för rearrangeringar av T-cellsreceptorgenerna i tidiga T celler men inte i tidiga B celler Svar: D är mest rätt. A, Rag uttrycks också av tidiga B celler. B, B och T celler har samma genom (i stort sett). C, variant av A. D, Både tidiga T och B har samma gener och uttrycker Rag-proteinerna. Skillnaden beror på epigenetiska skillnader = tillgänglighet för rearrangering 19. Då ett antikroppsvar bildas i försvar mot en infektion samarbetar aktiverade antigenspecifika T- hjälparceller selektivt med B celler som reagerat på samma antigen. Som resultat av samarbetet riktas antikroppssvaret specifikt mot antigen som uttrycks av den inducerande mikroorganismen Vilket av alternativen nedan förklarar bäst varför samarbetet mellan T-hjälparcellen och B cellen är antigenspecifikt a) T-hjälparcellerna aktiverar selektivt B celler som finns i närheten av den DC som initialt aktiverade T-hjälparcellen b) Antigenspecifika B celler attraherar genom kemotaxi T-hjälparcellerna, men inte andra T celler c) T-hjälparcellen samarbetar enbart med en B cell vars Ig-receptorer binder den antigenpeptid som också stimulerar T hjälparcellen d) T-hjälparcellen samarbetar enbart med B celler som presenterar den antigenpeptid som stimulerar T hjälparcellen Svar: Mest rätt svar är D. A, aktivering kräver antigenspecifik cell/cell interaktion. B) Skulle inte förklara antigenspecificiteten eftersom B celler och T celler som är specifika mot många olika antigen aktiveras vid en infektion. C) B och T cellen behöver inte reagera på samma del av antigenet. D, denna garanterar antigenspecifikt samarbete mellan T hjälparcell och antigenspecifik B cell. 20. Virusproteinspecifika T celler och B celler isolerades från en person som nyligen haft en virusinfektion. Man odlade virusspecifika T celler och antigenpresenterande celler i cellkultur. Man kunde då visa att virusspecifika T celler från individen kunde reagera på virusproteiner som satts till kulturen. En intressant upptäckt var att T cellerna även kunde reagera på proteinerna efter att de denaturerats. Däremot reagerade de virusspecifika B cellerna i liknande försök bara på virusproteinerna då de har sin normala form de reagerade inte längre efter att proteinerna denaturerats. Förklara skillnaderna i T och B cellernas reaktivitet! Svar: T cellerna reagerar på peptider från virusproteiner (ofta proteiner som finns inuti viruset); dessa är oberoende av om proteinet föreligger i nativ eller denaturerad form. B cellerna reagerar på ytstrukturer hos virus/proteiner. Dessa strukturer förändras då proteiner denatureras.

6