CELLSIGNALERING CELLSIGNALERING. alla levande celler tar emot och skickar signaler



Relevanta dokument
CELLSIGNALERING CELLSIGNALERING. alla levande celler tar emot och skickar signaler

Cellbiologi: Intracellulär sortering och cellsignalering

Signaltransduktion. Signalling by the membrane. Fosfatidylinositol och sekundära budbärare CMB

Integrerad signaltransduktion

5. Transkriptionell reglering OBS! Långsam omställning!

Receptorer - tyrosinkinas

Receptorer - kinaser. Receptorer med kinas aktivitet. Cellsignalering. Celler är beroende av olika signaler (A-G) som kommer utifrån

Förläsningens innehåll. Cellsignalering och signaltransduktion. Cellsignalering

Resultat:... (Cellbiologi:... Immunologi...) Betyg...

Signaltransduktion och Receptorfarmakologi. Signaltransduktion och Receptorfarmakologi. RTE-Modellen

Från cell till individ. Kap 2

Maria Nyström Jessica Leander Louise Danielsson. G-proteinet Ras. 3 juni Handledare: Hans Eklund

Från cell till individ. Kap 2

Immun- och inflammationsfarmakologi Tandläkarprogrammet HT Ernst Brodin, Institutionen för Fysiologi och Farmakologi, Karolinska Institutet

Intracellulära organeller, proteinmodifiering och transport, endo/exocytos Kap10 + delar av kap 13

Kort beskrivning av analyterna i 42-plex

Kursbok: The immune system Peter Parham

Resultat:... (Cellbiologi:... Immunologi...) Betyg...

Resultat:... (Cellbiologi:... Immunologi...) Betyg...

Partiell repetition. (läsanvisningar till boken gäller) CYTOSKELETTET Nätverk av 3 olika slags proteinfilament

Instuderingsfrågor till Cellbiologi av Charlotte Erlanson-Albertsson och Urban Gullberg

VI MÅSTE PRATA MED VARANDRA CELLENS KOMMUNIKATION

Neuronens Fysiologi 1

Anatomi -fysiologi. Anatomy & Physiology: Kap. 18 The endocrine system (s ) Dick Delbro. Vt-11

Kapitel Var är vi i kursen???

Preparat ur ett populärvetenskapligt perspektiv

Tentamen. Lycka till! Medicin A, Molekylär cellbiologi. Kurskod: MC1004. Kursansvarig: Christina Karlsson. Datum Skrivtid 4h

CELLKÄRNAN INNEHÅLL CELLKÄRNAN. cellkärnan

Cellen. Cellen. Celler. Cellen utgör den minsta strukturella och funktionella enheten i all levande materia. Vår kropp består av ca 70% vatten

Tentamen Reproduktion och utveckling, Åke Strids frågor:

Lipider. Biologisk Kemi, 7,5p KTH Vt 2011 Märit Karls. Bra länk om lipider

Kod: Personnummer: Plats nr: Inlämnad kl: ID kollad: Poäng: Betyg: SKRIV DIN KOD PÅ ALLA SIDOR ÄVEN OM FRÅGAN LÄMNAS OBESVARAD.

Tentamen. Kurskod: MC1004. Medicin A, Molekylär cellbiologi. Kursansvarig: Christina Karlsson. Datum Skrivtid 4h

Resultat:... (Cellbiologi:... Immunologi...) Betyg...

Svarsmall Tentamen NME Termin 2, 22 november 2013

Från DNA till protein, dvs den centrala dogmen

Medicinsk grundkurs. Cellen och genetik. Datum

Målstyrd behandling vid colorektal cancer. Mef Nilbert Onkologiska kliniken Universitetssjukhuset i Lund

DIFFERENTIERING APOPTOS EMBRYOGENES STAMCELLER

Cellbiologi. Maria Ankarcrona Nov

De olika typer av T celler är specialiserade på att identifiera och bekämpa patogen på olika sätt.

A.) BLODFETTRUBBNINGAR (CN)

Fosfodiesterashämmare: nya läkemedel når kliniska prövningar inom kort Fosfo-di-vadå? fosfodiesterashämmare

Medicin A, Medicinsk temakurs 2, 30 högskolepoäng Tema Nutrition/Metabolism/Elimination

Endokrina systemet. Innehåll. Endokrina systemet Anatomi och fysiologi. SJSE11 Människan: biologi och hälsa

KARLSTADS UNIVERSITET

Från receptorpotential till aktionspotential

Omtentamen: Medicin A, Fysiologi med anatomi och immunologi 15hp. Kurskod: MC1032. Kursansvarig: Gabriella Eliason.

Övningstentafrågor i Biokemi, Basåret VT 2012

Smak- och luktsinnet. 9 sept 2013

Cellen och vävnader. Innehåll. Kursmål SJSE11 Människan: biologi och hälsa

Transkription och translation. DNA RNA Protein. Introduktion till biomedicin Jan-Olov Höög 1

Styrning och samordning (kontroll och koordination) Nervsystemet vs hormonsystemet

RNA-syntes och Proteinsyntes

Tentamen i Medicinsk kemi för biomedicinare 2010:

Biologi 2. Cellbiologi

Grupp: Pyrola Sandberg, Hanna Norlin och Hanna Arvidsson Kurs: Biokemi VT 2003 Inlämningsdatum: Handledare: Hans Eklund

Tentamen i Molekylär Cellbiologi

Lite basalt om enzymer

Biomolekyler & Levande organismer består av celler. Kapitel 3 & 4

Cellcykeln. Cellcykelreglering. Signaler för reglerad celldelning. Skall cellen dela sig på nytt? Molekylär kontroll av cellcykeln CMB

Cellen och biomolekyler

Apoptos Kap 18. Alberts et al., Essential Cellbiology 4th ed, 2014 Apoptos kap 18, sid

Cellen och vävnader. Innehåll. Kursmål SJSF11 Människan: biologi och hälsa

Transkription och translation = Översättning av bassekvensen till aminosyrasekvens

Tentamen NMET2 VT2015 (17/4 2015) (Totalpoäng 55 p)

Cellbiologi med Immunologi Kursansvarig: Jacob Odeberg, KTH

Stamceller För att få mer kött på benen

Medicin, avancerad nivå, Farmakologi och sjukdomslära, del % av totala poängen

Fråga 8 18 besvaras och läggs i ett grönt omslag. Istället för lärarens namn på

Tentamen NME T2 (datum: 22/ ) maxpoäng (84p)

Från DNA till protein, dvs den centrala dogmen

Provmoment: Ladokkod: Tentamen ges för: tentamen TX091X TNBAS12. Namn: (Ifylles av student) Personnummer: (Ifylles av student)

LÄKEMEDELSMETABOLISM: MEKANISMER FÖR INTERINDIVIDUELL VARIABILITET

Omtentamen Läkarutbildningen T1:B vårterminen 2006 Kodnr:

Ägg till embryo Dugga Platsnummer VIKTIGT ATT DU FYLLER I OCH LÄMNAR IN! TEXTA TACK. Efternamn. Förnamn. Personnummer

Tenta 1 Cellbiologi ht Grundbegrepp

Proteiner. Biomolekyler kap 7

Tentamen NMET2 HT2014 (7/ ) (Totalpoäng 56 p)

Neuronens Fysiologi 3. Jonkanaler Ligand aktiverade

Lipider. Biologisk Kemi, 7,5p KTH Vt 2012 Märit Karls. Bra länk om lipider

Introduktion. Introduktion Farmakodynamiska aspekter Farmakokinetiska aspekter Interaktioner

Omtentamen Läkarutbildningen T1:B vårterminen

Sluttentamen Biokemi KE7001p3, 15:e mars 2007, Max poäng = 76 p. Slutlig gräns för godkänd = 36 p (47 %).

Cellbiologi. Cellens delar (organeller)

Namn:... Använd baksidan av respektive papper om skrivutrymmet inte räcker till. 1. Ange fyra (inte fler) funktioner för nervsystemet.

Innehåll. Cellfysiologi och mikrobiologi. Humana cellers storlekar. Cellmembranets uppbyggnad Ambulans- och akutsjukvård

Översikt metabolismen

Cellbiologi. Cellens delar (organeller)

Rekommendationer för inläsning av läroboken Erlanson-Albertsson C och Gullberg U: Cellbiologi, Studentlitteratur 2007

Tentamen i Molekylär Cellbiologi 9 p Namn: Personnummer: Plats nr: Inlämnad kl: ID kollad: Poäng: Betyg:

Medicin A, Medicinsk temakurs 1, 30 högskolepoäng Tema Neuro/Rörelse + Sinne/Psyke Skriftlig tentamen 29 november 2011

Farmakodynamik och Farmakokinetik

Omtenta NMET2 (datum 4/2 2012) (totalt 63 p)

Olika fettsyrors påverkan på insulinresistensen. Niklas Dahrén

MUSKELFYSIOLOGI detta bör ni behärska

Synapser. ehagglund.se

Cell och molekylärbiologi (BL3008) Omtentamen CMB-II (11 hp) Kod: Personnummer: Plats nr: Inlämnad kl: ID kollad: Poäng: Betyg:

Ägg till embryo Dugga Platsnummer VIKTIGT ATT DU FYLLER I OCH LÄMNAR IN! TEXTA TACK. Efternamn. Förnamn. Personnummer

Transkript:

CELLSIGNALERING CELLSIGNALERING alla levande celler tar emot och skickar signaler encellig organism signaler till/från omgivningen flercellig organism intracellulär signalering förutsättning för att en fungerande organism ska utvecklas 1

INNEHÅLL Generella principer Signalsubstanser Receptortyper Intracellulär signalöverföring CELLSIGNALLERING signalerande cell signalmolekyl - receptor målcell Reglerar all cellverksamhet 2

Membran-bundna ligander Sekreterade ligander Generella principer Cellens uppsättning av receptorer avgör vilka ligander/signaler den svarar på Alternativa kombinationer av ligander och receptorer => olika svar i samma cell Samma ligand (och receptor) kan ge olika svar i olika celler Varaktighet beror på halveringstid och spridningsförmåga 3

SIGNALSUBSTANSER Diffunderar in i cellen: Små hydrofoba (steroider etc) NO och CO Binder membranreceptorer: Neurotransmittorer Peptidhormoner, tillväxtfaktorer Eicosanoider (prostaglandiner) 4

RECEPTORER Generella principer: signaltransduktion, signal-kaskader överföring förändring amplifiering distribution modulering 5

Små hydrofoba intracellulära receptorer Diffunderar genom membran steroidhormoner tyroidhormoner (sköldkörtelhormoner) vit. D3 retinoider (Nukleära receptorer) Nukleära receptorer 6

NO (intracellulär receptor) från Arginin (enos, inos) diffunderar genom membran kortlivad binder till intracellulärt enzym (receptor) ACh NO cgmp (Relax) nervceller endotelceller glatta muskelceller Neurotransmittorer (hydrofila) 7

Neurotransmittorer Ligand-reglerade jonkanaler Gatade jonkanaler 8

PEPTIDER membranreceptorer hormoner insulin, glukagon, tillväxthormon neuropeptider från nervceller Endorfin, enkefalin (samtidigt hormoner) tillväxtfaktorer EGF, NGF, PDGF cytokiner membranförankrade tillväxtfaktorer EGF Epidermal growth factor INSULIN (Tyrosin kinas receptorer) 9

EICOSANOIDER membranreceptorer Lipider från arakidonsyra, kortlivade Autokrin, parakrin signalering trombocytaggregering, inflammation, glatt muskulatur acetylsalicylsyra (Aspirin, Treo mfl.) hämmar cyclo-oxygenas syntes av prostaglandiner 10

RECEPTORER Intracellulära Enzym transkriptionsfaktorer membranreceptorer Jonkanalsreceptorer G-proteinkopplade Enzymlänkade INTRACELLULÄRA RECEPTORER cytoplasman eller i kärnan Transkriptionsfaktorer Ligandbindande domän DNA-bindande domän Transaktiverande domän (reglerar transkription) styr genutryck 11

Östrogen-receptorn MEMBRAN-RECEPTORER 12

MEMBRANRECEPTORER Ligander kan inte passera cellmembran Neurotransmittorer, peptidhormoner, neuropeptider, tillväxtfaktorer, eicosanoider Kan blockeras, inaktiveras eller överstimuleras av främmande substanser, nikotin, valium, morfin, läkemedel, toxiner snabbt svar (sekunder-minuter) förändrad proteinfunktion långsamt svar (minuter-timmar) förändring i proteinsyntes Jonkanallänkad receptor 1. neurotransmittor binder 2. jonkanalen öppnas 3. joner strömmar in/ut 4. spänningen över cellmembranet ändras 13

G-PROTEINKOPPLADE RECEPTORER största gruppen membranreceptorer Neurotransmittorer, peptider, eicosanoider (7 α-helices) G-proteinkopplade receptorer - G protein G = guanine nukleotide-binding heterotrimer α, β, γ α binder GTP/GDP reglerar aktivitet Stor familj G-protein, reglerar ex: K+ kanaler i myokardiet membranbundna enzymer 14

Ex: aktiverar adenylatcyclase -> camp (intracellulär 2nd messenger) Animation 15

ENZYMLÄNKADE RECEPTORER intracellulär enzym-del, eller associerad med ett enzym extracellulär ligandbindande domän Intracellulär enzymatiskt domän snabba svar Cytoskelettet, ex. cellrörelse långsamma svar tillväxtfaktorer, e.x. EGF -> genutryck Tyrosinkinas-receptorer fosforylerar tyrosin-grupper på målproteinet extracellulär N-terminal binder ligand transmembranregion α-helix intracellulärt C-terminal med tyrosinkinasaktivitet 16

Ligandbindning -> 1. Dimerisering och autofosforylering 2) nedströms signalmolekyler binder autofosforylerade tyrosingrupper 17

Avstängning av signal tyrosinfosfataser defosforylerar Eller: endocytos av receptorn, degradering p p p Enzymlänkade receptorer (forts) protein tyrosin-fosfataser Receptorassocierade proteaser serin/threonin kinas Guanylylcyklas ligandbindning ger cyklas-aktivitet GTP => cgmp cgmp : 2nd messenger 18

INTRACELLULÄR SIGNALÖVERFÖRING ligand binder receptorn receptorn förändras (ev. interagerar med enzym) intracellulära budbärarmolekyler för signalen vidare Adenylylcyklas - camp Guanylylcyklas - cgmp Fosfolipas C - inositoltrifosfat (IP3) - diacylglycerol (DAG) PI3-kinas - fosfatidylinositoltrifosfat (PIP3) MÅl: Gentranskription Metabol aktivitet Cytoskelettet (form, rörelse, vidhäftning) Membran molekyler Sekretion camp - en 2nd messenger 19

Fosforylering och defosforylering styr enzym-aktivitet Animation signal amplifiering 20

camp-inducerad genexpression CRE = camp response element CREB = CRE-binding protein camp kan även påverka jonkanaler direkt Phospholipase C PLC aktiveras av tyrosin kinase och G-protein kopplade receptorer =>ger DAG och IP3 phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate diacylglycerol inositol 1,4,5-trisphosphate 21

Fosfolipas C aktivering IP 3 och Ca 2+ IP 3 binder till receptorer (jonkanallänkad) på ER Ca 2+ flödar ut från ER Ca 2+ binder till Ca 2+ - bindande proteiner som ändrar form (ex calmodulin) => påverkar enzymer (fosforylering av RLC i Myosin II) 22

DAG DAG och IP 3 DAG och Ca2+ samverkar -aktiverar proteinkinas C (PKC) IP 3 PKC fosforylerar sina olika målprotein (varierar beroende på celltyp) Calmodulin ett exempel på Ca 2+ -bindande protein som aktiverar målproteiner CaM-kinaser fosforylerar/aktiverar målproteiner: -metabola enzym, -jonkanaler, -transkriptionsfaktorer -etc. 23

intracellulär Ca 2+ -koncentration viktig signal!! exciterbara celler: nervceller och muskelceller Sekretion, aggregering. Embryonalutvecklingen MAP kinase pathway Mitogen-activated protein kinases kaskad av proteinkinaser styr cellens svar på signaler, celltillväxt, differentiering, etc Receptor > Ras > Raf > MEK > ERK > målprotein 24

MAP-kinas kaskaden Ras aktiverar Raf, reglerad av GTP/GDP bindning Raf ett kinas som fosforylerar MEK ett kinas som fosforylerar ERK ett kinas som fosforylerar Vad fosforyleras? kinaser, transkriptionsfaktorer etc. ERK ERK extracellular signal-regulated kinase Fosforylerar proteiner (ex. TF:S) -aktiverar proteiner lokaliserade både I cytoplasman och i kärnan Aktiverade TF:s binder DNA 25

Ras-aktivering via Tyrosinkinasreceptor SH-domain på Grb2 binder aktiverad receptor Grb2-SOS-komplex aktiverar Ras Ras-GTP interagerar med olika proteiner som rekryterar Raf, som aktiveras. 26

Integrin signalering signaling networks 27

Fyra parallella intracellulära signalvägar och förbindelserna mellan dem p p p p p p transmembranreceptor tyrosinkinasreceptor G-protein G-protein fosfolipas C adaptorprotein adenylatcyklas IP 3 DAG Ras-aktiverande protein camp Ca 2+ Ras calmodulin Raf MEK A-kinas CaM-kinas C-kinas ERK Genregulatoriska proteiner Övriga målproteiner A mammalian signaling network 28

SAMMANFATTNING Cellsignallering på olika avstånd och med olika signalsubstanser Signalreglering, signalintegration Signalsubstanser Receptortyper Intracellulära Jonkanalsreceptorer G-proteinkopplade Enzymlänkade Intracellulär signalöverföring second messengers: camp, cgmp, IP 3, DAG, Ca 2+, PIP3 MAP-kinas och JAK/STAT Ex på tentafrågor Vilken är de principiella skillnaderna mellan endokrin, parakrin och neuronal (synaptisk) signallering? ) Nämn en signalsubstans för var och en Två olika sekundär budbärare (second messengers) syntetiseras då fosfolipas C aktiveras. Vilka? Ökad halt av en av dessa sekundära budbärare (second messengers) leder till ökad cytosolhalt av en jon. Vilken second messenger? Vilken jon? Förklara hur integrering av två signaler som cellen mottager samtidigt via två olika receptorer för två olika signalmolekyler kan ske. Vilka är de tre huvudtyper av ytreceptorer som finns? Ge en schematisk beskrivning av var och en av dem. Rita gärna 29