Cell signaling
Zellbiologie
Zellbiologie
Fichier Détails
| Cartes-fiches | 17 |
|---|---|
| Langue | Deutsch |
| Catégorie | Biologie |
| Niveau | Autres |
| Crée / Actualisé | 27.11.2016 / 25.06.2020 |
| Lien de web |
https://card2brain.ch/box/cell_signaling
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| Intégrer |
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wie reagiert Zelle auf geänderte Umweltbedingungen?
- Zell-Rzeptoren in der ZElle oder an der Zelloberfläche empfangen und senden Signale (Cell Signaling)
- aufgrund dieser INteraktion mit Umwelt, werden Proteine produziert
- Zelle passt sich so den Umweltbedingungen an
- wir Cell-Signalling inaktiviert, geht Zelle in Apoptose
erkläre den ZUsammenhang zwischen Rezeptoren und Signalmoleküle
- Signalmoleküle sind Liganden (=Stoff, der spezifisch an einen Rezeptor bindet), die an spezifische Rezeptormoleküle binden
- Rezeptoren sind auf oder in der Zielzelle und werden von ihr bei Bedarf exprimiert
- Struktur der Signalsubstanzen in PFlanzen- und Säugerzellen sind sehr unterschiedlich
erkläre die einzelnen Schritte des Signaltransduktionsweges
- Reception / Erkennung
- Zelle erkennte Signalstoff in ihrer Umgebung.
- erfolgt duch Bindung an ein spezifisches Rezeptorprotein
- Zelle erkennte Signalstoff in ihrer Umgebung.
- Transduction / Übertragung
- Bindung des Signalmoleküls bewirkt eine strukturelle VEränderung des Rezeptors, was eine Signal-Übertragung bewirkt
- i.d.R. eine gaze Kaskade von Veränderungen => Signalübertragungsweg
- einzelne Moleküle des Signalübertragungsweges werden Überträgermoleküle genannt
- Bindung des Signalmoleküls bewirkt eine strukturelle VEränderung des Rezeptors, was eine Signal-Übertragung bewirkt
- Response / Antwort
- Signal löst spezifische Zell-Antwort aus
- Bsp:
- Katalyse eines Stoffwechselprozesses durch ein Enzym
- Umbau des Cytoskeletts
- Aktivierung oder Abschaltung bestimmter Gene
- Bsp:
- Signal löst spezifische Zell-Antwort aus
welche Art der Signalübertragung wird hier dargestellt?
nenne die Eigenschaften
Beispiele?
Endokrine Signalübertragung
- geht von Endokrinen Zellen (Drüsenzellen) aus => "Hormondrüsen"
- Signalsubstanzen sind Hormone, die über die Blutbahn zu den Zielzellen irgendwo im Körper verteilt werden
- Abgabe direkt ins Blut, ohne Ausführungsgang
- Bsp:
- Schilddrüse
- Eierstöcke
- Hoden
- Pankreas
- usw
welche Art der Signalübertragung wird hier dargestellt?
nenne die Eigenschaften
Beispiele?
Parakrine Signalübertragung
- Signalübertragung wirken lokal (lokaler MEdiator) über ECM
- Produziert von einer ZElle; Wirkungsort: Nachbarzellen
- Hormone gelangen nicht ns Blut
- Bsp:
- Wachstumsfaktoren
- Leydig-Zellen in den Hoden
- usw
welche Art der Signalübertragung wird hier dargestellt?
nenne die Eigenschaften
Beispiele?
Autokrine Sekretion
- Signalsubstanzen werden von einer Zelle produziert, die sich damit selbst stimuliert
- wichtig zur INgangsetzung des Immunsystems
- Bsp:
- T-Lymphozyten werden durch Ag-Stimulation zur Expression von Interleuk-2 angeregt, das Selbst-Proliferation stimuliert
- unkontrolliertes Wachstum von Krebszellen
welche Art der Signalübertragung wird hier dargestellt?
nenne die Eigenschaften
Beispiele?
KOntakt-abhängige Signalübertragung
- Wechselwirkung von zwei benachbarten Zellen oder der Zelle und der ECM => Zellen stehen in Kontakt zueinander
- wichtig in der Regulation von Säugergeweben
erkläre das Prinzip der Signalverstärkung
- Hormon aktiviert Signaltransduktion
- viele Schritte
- Schneeballprinzip
- ein Molekül aktiviert mehrere andere, die ihrerseits wieder andere aktivieren...
nenne die unterschiedlichen Eigenschaften von Signalmolekülen und deren Rezeptoren
- Signalmoleküle für Rezeptoren an der Zelloberfläche
- wasserlöslich
- induzieren Signalkaskaden im Zytoplasma
- Bsp: Peptidhormone, Wachstumsfaktoren
- Signalmoleküle für intrazelliläre Rezeptoren
- klein
- hydrophob
- können durch Membran diffundieren
- brauchen Carrier für den Transport im Blut
- Bsp: Steroidhormone
erkläredie wesentlcihen Eigenschaften von G-Protein gekoppelten Rezeptoren
- Ligand bindet an G-Protein gekoppelter Rezeptor an der Zellmembran
- G-Protein (Guanin nucleotide bindung protein) wird durch Rezeptor aktiviert
- 3 Untereinheiten (alpha, beta, gamma)
- alpha-Unit hat ein GDP gebunden
- Aktivierung durch KOnformationsänderung: GDP dissoziert und GTP kann binden
- GTP bewirkt KOnformationsänderung an G-Protein
- G-Protein kann nun die Aktivität von Target-PRoteine regulieren
- Target-Proteine aktivieren weitere Schritte der Signalkaskade
- alpha-Unit hydrolisiert GTP zu GDP und inaktiviert sich so
- wird manchmald durch Regulator G-PRotein Signalling (RGS)
- inaktivierte alpha-Unit bindet wieder an beta/gamma-Unit
- Rezeptor kann immer wieder G-Protein neu stimulieren, so lange dieser aktiviert ist
- nach langer Aktivierung wird Rezeptor durch Rezeptor-Thyrosinkinase (GRK) inaktiviert durch Phosphorilierung, selbst wenn noch Ligand gebunden ist
- Phosphorilierter Rezeptor bindt an Arrestin, welche Bindungstelle von g-PRotein blockiert und so Rezeptor inaktiviert
- https://moodle.zhaw.ch/pluginfile.php/623752/mod_resource/content/1/ZellBio%2006d%20G-Protein%20Signaling.mp4
was ist die Aufgabe der Rezeptoren?
- vermitteln Signal von der Zelloberfläche ins ZEllinnere durch KOnformationsänderung oder Aggregation
- Signalmoleküle sind oft Wasserunlöslich und gross und daher nicht membrangägngig
- sind meist in der Plasmamembran
erkläredie wesentlcihen Eigenschaften von Protein Tyrosinkinase-Rezeptoren
- phosphorilieren das Proteinsubstrat an Tyrosinrest
- Rezeptoren für die meisten Wachstumsfaktoren
- kontrolliert Zellwachstum, Zellzyklus und Zelldifferenzierung
- Aufbau:
- extrazelluläre Ligandendomäne => N-Terminal
- monomere transmembrane alpha-Helix
- im Cytosol: C-terminale Domäne mit Proteintyrosinkinaseaktivität
- Ausnahme: Insulinrezeptor besteht aus 2 alpha- und 2 beta-Ketten
- Aktivierung:
- Liganden binden an 2 Rezeptoren => Dimerisierung der Rezeptoren
- Dimerisierung führt zu Autophosphorilierung des Rezeptors
- regulatorische Funktion: Erhöhung der Rezeptor-Protein-Kinase-Aktivität => wird noch aktiver
- erzeugt neue spezifische Bindungsstellen zur intrazellulären Signalübertragung
- Aktivierung der Downstream-Signalmoleküle über SH2-Domäne
- Proteindomäne, die spezifische Proteininteraktionen vermittelt
Kontrollfrage: nennt die einzelnen Schritte der Signaltransduktion
-Synthese des Signalmoleküls => Bsp: Epinephrin, Wachstumshormone
-Sekretion des Signalmoleküls
-Transport des Signalmoleküls zur Zielzelle
-Binden des Signalmoleküls an einen spezifischen Rezeptor der Zielzelle
-Aktivierung eines oder mehrerer Signaltransduktions-pathways durch den aktivierten Rezeptor
-spezifische Veränderung der zellulären Funktionen, Metabolismus, oder Differenzierungsschritte während der Entwicklung
Kontrollfrage: wie würdet ihr versuchen einen Rezeptor für ein bestimmtes Signalmolekül zu identifizieren?
-Affinitätschromatographie: Insulin an Matrix gebunden. Zellinhalte mit Rezeptoren werden zugegeben. Dann wird geschaut was bindet
Kontrollfrage: Epinephrine ist was für ein Signalmolekül?
a) autokrin
b) direkter Kontakt
c) endokrin
d) parakrin
c) endokrin
Kontrollfrage: bei der endokrinen Signalübertragung: das Signalmolekül
a) wirkt auf Zielzellen die fern von der Zelle sind, welche das Signalmolekül synthetisiert
b) wirkt auf Zielzelllen nahe der Zelle, welche das Signalmoleül synthetisiert
c) wirkt auf dieselben Zellen, welche das Signalmolekül synthetisieren
d) wirkt auf Zellen die in direktem Kontakt sind mit der Zelle, welche das Signalmolekül synthetisiert
a)
Kontrollfrage: Transphosphorylierung (cross-Phosphorylierung) von Rezeptor Tyrosin-kinasen
a) inhibiert die katalytische Aktivität
b) fördert Transphosphorylierung von zusätzlichen Tyrosin AS
c) bewirkt Freisetzung des Liganden
d) erzeugt Bindungstellen für Liganden
b)
