CELLSIGNALERING CELLSIGNALERING. alla levande celler tar emot och skickar signaler

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

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

Cellbiologi: Intracellulär sortering och cellsignalering

Integrerad signaltransduktion

Förläsningens innehåll. Cellsignalering och signaltransduktion. Cellsignalering

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

Receptorer - tyrosinkinas

5. Transkriptionell reglering OBS! Långsam omställning!

Signaltransduktion och Receptorfarmakologi. Signaltransduktion och Receptorfarmakologi. RTE-Modellen

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

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

Från cell till individ. Kap 2

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

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

Kursbok: The immune system Peter Parham

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

Instuderingsfrågor till Cellbiologi av Charlotte Erlanson-Albertsson och Urban Gullberg

Neuronens Fysiologi 1

KARLSTADS UNIVERSITET

Från cell till individ. Kap 2

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

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

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

Från receptorpotential till aktionspotential

Kapitel Var är vi i kursen???

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

Namn:... Årskurs... Personnummer... Glöm inte skriva namn på immunologidelen också

Kort beskrivning av analyterna i 42-plex

Tenta 1 Cellbiologi ht Grundbegrepp

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

Preparat ur ett populärvetenskapligt perspektiv

LÄKEMEDELSMETABOLISM: MEKANISMER FÖR INTERINDIVIDUELL VARIABILITET

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

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

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

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

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

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

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

STOCKHOLMS UNIVERSITET. Institutionen för biologisk grundutbildning. Tentamen i Molekylär cellbiologi 10 p Namn: _.. Personnummer:.

Tentamen i Molekylär Cellbiologi

Cellbiologi. Maria Ankarcrona Nov 2010

Introduktion. Introduktion Farmakodynamiska aspekter Farmakokinetiska aspekter Interaktioner

Cellen och biomolekyler

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

VI MÅSTE PRATA MED VARANDRA CELLENS KOMMUNIKATION

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

Styrning och samordning (kontroll och koordination) Nervsystemet vs hormonsystemet

Övningstentafrågor i Biokemi, Basåret VT 2012

Cellbiologi. Maria Ankarcrona Nov

Poäng: Godkänt 35 p. Max 70 p.

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

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

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

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

DIFFERENTIERING APOPTOS EMBRYOGENES STAMCELLER

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

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

APOPTOS Programmerad celldöd

/Molekylär Fysiologi: version

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

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

Synapser. ehagglund.se

RNA-syntes och Proteinsyntes

Farmakologi. Farmakokinetik och farmakodynamik

CELLKÄRNAN INNEHÅLL CELLKÄRNAN. cellkärnan

Översikt metabolismen

Cellbiologi. Cellens delar (organeller)

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

Från DNA till protein, dvs den centrala dogmen

Hierarkisk proteinstruktur. Hierarkisk proteinstruktur. α-helix Fig 3-4. Primärstruktur Fig 3-3

Biologiska membran Kap 10 fig10-1, 15, 18, 19 & med tillhörande beskrivningar. Övrigt är repetition.

KOMMENTARER TILL KAPITEL 9 OCH KAPITEL 16

Från gen till protein. Niklas Dahrén

Proteiner. Biomolekyler kap 7

Fig 1-29 Alla celler har utvecklats från samma urcell för ca 3,5 miljarder år sedan Fem kungadömen och Tre domäner

Proteiner. Kap 3,

Smak- och luktsinnet. 9 sept 2013

Vad är MHC? MHC och TCR struktur. Antigen processering och presentation. Kursbok: The immune system Peter Parham

Biologi 2. Cellbiologi

Karl Åkerman Kaj Karlstedt. Synapser

Delprov Dugga med svarsmallar Biokemi BI0968, 8:e dec 2008, Max poäng = 50 p. Preliminära betygsgränser: 3 = 27p; 4 = 35p; 5 = 43p.

Svar: 3. a) Vid enzymkatalys binder enzymet in substratet/substraten till aktiva ytan. Närhet och orientering är förutsättning för katalys.

IDENTITETSBLAD Dugga

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

Nervsystemet. Människans fysiologi kap3

Från DNA till protein, dvs den centrala dogmen

Cellbiologi. Cellens delar (organeller)

Omtentamen Läkarutbildningen T1:B vårterminen

Tentamen i Medicinsk kemi för biomedicinare 2010:

Medicinsk grundkurs. Cellen och genetik. Datum

Cellen och vävnader. Innehåll. Cellernas storlekar SJSE11 Människan: biologi och hälsa

Farmakodynamik och Farmakokinetik

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

Medicin, avancerad nivå, Farmakologi och sjukdomslära 15 hp, del 1. Kurskod: MC2014. Kursansvarig: Mikael Ivarsson.

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

Tenta 2 Cellbiologi ht 2015

Kunskapsmål ht (reviderade )

Molekylär Fysiologi: version

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

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 Intracellulära Jonkanalsreceptorer G-proteinkopplade Enzymlänkade Intracellulär signalöverföring second messengers MAP-kinas och JAK/STAT CELLSIGNALLERING signalerande cell signalmolekyl - receptor målcell förändring i målcellen reglerar all cellverksamhet, inkl metabolism, rörelse, tillväxt, överlevnad, differentiering 2

signalering med membran-bundna molekyler tex. vid embryonalutv. signalering med sekreterade molekyler Generella principer En cells receptoruppsättning avgör vilka ligander/signaler den svarar på Olika signal-kombinationer kan ge olika svar i samma cell Samma ligand (och receptor) kan ge olika svar i olika celler Signalens varaktighet beror av signalsubstansens halveringstid och spridningsförmåga 3

SIGNALSUBSTANSER Små hydrofoba molekyler (steroidhormon) NO och CO Neurotransmittorer Peptidhormoner och tillväxtfaktorer Eicosanoider (Växthormoner) 4

överföring Generella principer: signaleringskaskader förändring amplifiering distribution modulering Små hydrofoba Diffunderar över membran intracellulära receptorer steroidhormoner tyroidhormoner (sköldkörtelhormoner) vit. D3 retinoider (Nukleära receptorer) 5

Nukleära receptorer NO syntetiseras från Arg (enos, inos) diffunderar till grannceller genom membran binder till enzym i målcellen ACh NO cgmp relaxerad nervceller endotelceller glatta muskelceller CO: verkar på liknar sätt som NO 6

Neurotransmittorer små hydrofila molekyler Ligand-reglerade jonkanaler i nervsynapser 7

Gatade jonkanaler neurotransmittor öppnar PEPTIDER- binder membranreceptorer peptidhormoner insulin, glukagon tillväxthormon m.fl. neuropeptider sekreteras av en del nervceller endorfin och enkefalin (samtidigt hormoner) tillväxtfaktorer EGF, NGF, PDGF cytokiner membranförankrade tillväxtfaktorer 8

EGF Epidermal growth factor INSULIN (Tyrosin kinase receptorer) EICOSANOIDER Lipider mebranreceptorer autokrin eller parakrin signalering syntetiseras från arakidonsyra, kortlivade stimulerar trombocytaggregering, inflammation, kontraktion av glatt muskulatur acetylsalicylsyra (Aspirin, Treo mfl.) hämmar enzymet cyclooxygenas (syntes av prostaglandiner) hämmar trombocyter. 9

intracellulära RECEPTORER membranreceptorer Jonkanalsreceptorer G-proteinkopplade Enzymlänkade 10

INTRACELLULÄRA RECEPTORER I cytoplasman eller i kärnan Transkriptionsfaktorer Ligandbindande domän DNA-bindande domän Transaktiverande domän (reglerar transkription) Påverkar genutryck (dvs långsamt svar!) Östrogenreceptorn 11

MEMBRANRECEPTORER MEMBRANRECEPTORER Signalsubstanser kan inte passera cellmembran neurotransmittorer peptidhormoner, neuropeptider, tillväxtfaktorer eicosanoider Kan blockeras, inaktiveras eller överstimuleras av främmande substanser, nikotin, valium, morfin Farmaka (läkemedel) och toxiner (gifter) snabbt svar (sekunder-minuter) förändrad proteinfunktion långsamt svar (minuter-timmar) förändring i proteinsyntes 12

Jonkanallänkad receptor Ligand-gated ion channel neurotransmittor binder till receptorn som är en jonkanal jonkanalen öppnas joner strömmar in i/ut ur cellen spänningen över cellmembranet ändras G-PROTEINKOPPLADE RECEPTORER största gruppen membranreceptorer Neurotransmittorer peptider, eicosanoider 7 α-helices genom membranet 13

G-proteinkopplade receptorer - G protein 'guanine nukleotidebinding proteins heterotrimer α, β, γ subenheter subenhet α binder GTP/GDP reglerar G-proteinets aktivitet Stor familj G-protein, ex: reglerar K+-kanaler i myokardiet aktiverar membranbundna enzymer Ex: G-proteinet aktiverar adenylatcyclase -> camp (intracellulär 2nd messenger) Animation 14

ENZYMLÄNKADE RECEPTORER intracellulärt enzym eller associerad med ett enzym extracellulär ligandbindande domän Intracellulär enzymatiskt domän snabba svar påverkar ex. cytoskelettet -> cellrörelse långsamma svar på tillväxtfaktorer, t.e.x. EGF, PDGF, NGF 15

Tyrosin-kinasreceptorer fosforylerar tyrosin-grupper på målproteinet extracellulärt N-terminal binder ligand transmembran α-helix intracellulärt C-terminal med tyrosinkinasaktivitet Ligandbindning -> 1. Dimerisering och autofosforylering 16

2) Vidareöverföring av signal - nedströms signalmolekyler binder autofosforylerade tyrosingrupper p p p Avstängning av signal tyrosinfosfataser som plockar bort fosfatgrupperna Eller: endocytos av hela receptorn och degradering i endosomer/ lysosomer 17

Fler enzymlänkade receptorer protein tyrosin-fosfataser Receptorassocierade proteaser protein-serin/threonin kinas guanylylcyklas ligandbindning ger cyklas-aktivitet GTP -> cgmp cgmp skickar signalen vidare i cellen INTRACELLULÄR SIGNALÖVERFÖRING ligand binder receptorn Intiterar kedja av molekylära händelser 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 Cytoskelett organisation (form, rörelse, vidhäftning) Metabol aktivitet Sekretion 18

camp - en 2nd messenger 19

Generell mekanism: Fosforylering och defosforylering styr enzym-aktivitet Animation signal amplifiering Ex2: Cykliskt AMP-inducerad genexpression CRE = camp response element CREB = CRE-binding protein camp kan även påverka jonkanaler direkt 20

Phospholipase C PLC Kan aktiveras av G-protein kopplade och tyrosin kinase receptorer => DAG och IP3 (2nd messengers) phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate diacylglycerol inositol 1,4,5-trisphosphate Activation of phospholipase C by protein-tyrosine kinases 21

IP 3 och Ca 2+ IP 3 binder till receptorer (jonkanallänkad) på ER Jonkanal öppnar Ca 2+ flödar ut från ER Ca 2+ binder till Ca 2+ - bindande proteiner som ändrar form (akt. enzym) DAG DAG och IP 3 DAG och Ca2+ samverkar rekryterar och aktiverar proteinkinas C (PKC) IP 3 PKC translokeras från cytoplasman till plasmamembranet PKC fosforylerar sina olika målprotein (varierar beroende på celltyp) 22

Calmodulin ett exempel på Ca 2+ -bindande protein som aktiverar målproteiner CaM-kinaser fosforylerar i sin tur sina målproteiner: -metabola enzym, -jonkanaler, -transkriptionsfaktorer -etc. intracellulär Ca 2+ -koncentration en mycket viktig signal exciterbara celler: nervceller och muskelceller Sekretion, aggregering. Embryonalutvecklingen 23

MAP kinase pathway Mitogen-activated protein kinases kaskad av proteinkinaser styr cellens olika svar på signaler, celltillväxt, differentiering, etc Receptor > Ras > Raf > MEK > ERK > målprotein Aktivering av ERK MAP Kinases Raf ett kinas som fosforylerar MEK (MAP-kinas/ERK-kinas) ett kinas som fosforylerar ERK ett kinas som fosforylerar andra kinaser, transkriptionsfaktorer etc. 24

ERK inducerar gener ERK extracellular signal-regulated kinase aktiverar proteiner i både cytoplasman och i kärnan 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 genom fosforyleringar 25

Integrin signaling 26

signaling networks 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 27

A mammalian signaling network 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 28

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