Presentation laddar. Vänta.

Presentation laddar. Vänta.

CHAPTER 15 Cell signaling and communication. Cellsignalering 1)signal binds till (eller detekteras av) en receptor 2)Signaltransduktion inne i cellen.

Liknande presentationer


En presentation över ämnet: "CHAPTER 15 Cell signaling and communication. Cellsignalering 1)signal binds till (eller detekteras av) en receptor 2)Signaltransduktion inne i cellen."— Presentationens avskrift:

1 CHAPTER 15 Cell signaling and communication

2 Cellsignalering 1)signal binds till (eller detekteras av) en receptor 2)Signaltransduktion inne i cellen 3)Cellulär respons Signalen kan vara -kemisk (en molekyl eller en jon, t.ex. ett hormon, en nutrient, koldioxid) -fysikalisk (t.ex. ljud, ljus, tryck) Receptorn kan finnas - i plasmamembranen - inne i cellen Olika celler har olika uppsättningar av receptorer och kan därför ta emot olika signaler.

3 15.5 Figure 15.5 figure jpg

4 Signaler är centrala i allt levande. Med hjälp av signaler regleras t.ex. -genexpression -proteinaktivitet -metabolism  upprätthållande av cellens normala livsfunktioner  upprätthållande av cellens normala livsfunktioner  differentiering  celldelning  migration  programmerad celldöd  programmerad celldöd...

5 Intercellulär signalering 1)Indirekt m.hj.a. kemiska budbärare autokrin signaleringautokrin signalering parakrin signaleringparakrin signalering endokrin signaleringendokrin signalering 2)Direkt djurceller: gap junctionsdjurceller: gap junctions växtceller: plasmodesmataväxtceller: plasmodesmata

6 15.1 – Part 1 Figure 15.1 – Part 1 figure 15-01a.jpg

7 15.1 – Part 2 Figure 15.1 – Part 2 figure 15-01b.jpg Endokrin signalering

8 15.18 Figure figure jpg

9 15.19 Figure figure jpg

10 Signaltransduktion Då en ligand binder till en receptor på cellens utsida, överförs signalen till insidan av cellen genom konformationsförändringar i receptorn.Då en ligand binder till en receptor på cellens utsida, överförs signalen till insidan av cellen genom konformationsförändringar i receptorn. Direkt signaltransduktion sker i cellmembranen. Receptormedierad aktivering av effektorn är tillräckligt för att framkalla en effekt.Direkt signaltransduktion sker i cellmembranen. Receptormedierad aktivering av effektorn är tillräckligt för att framkalla en effekt. Indirekt transduktion är mycket vanligare. Effektorn bildar sekundära budbärare, som för signalen vidare.Indirekt transduktion är mycket vanligare. Effektorn bildar sekundära budbärare, som för signalen vidare.

11 15.10 – Part 1 Figure – Part 1 figure 15-10a.jpg

12 15.10 – Part 2 Figure – Part 2 figure 15-10b.jpg

13 Bindning av ligand till receptor -Liganden binder reversibelt till receptorn -signalen upphör då ligandkoncentrationen minskar -Receptorns affinitet för liganden är specifik för varje receptor-ligand-par -detta påverkar hur stor koncentration av liganden som är effektiv

14 Inhibitorer Kompetitiva inhibitorer binder till samma ställe som liganden.Kompetitiva inhibitorer binder till samma ställe som liganden. Icke-kompetitiva (allosteriska) inhibitorer binder till ett annat ställe, men ändrar på receptorns konformation så att liganden inte kan binda.Icke-kompetitiva (allosteriska) inhibitorer binder till ett annat ställe, men ändrar på receptorns konformation så att liganden inte kan binda. Inhibitorer kan utnyttjas som verktyg i receptorforskning.Inhibitorer kan utnyttjas som verktyg i receptorforskning. Många mediciner är inhibitorer.Många mediciner är inhibitorer.

15 Olika typer av receptorer Cytoplasmiska receptorer har opolära ligander. t.ex. steroidreceptorert.ex. steroidreceptorer Transmembranreceptorer har polära ligander. jonkanalerjonkanaler kinasreceptorerkinasreceptorer G-proteinkopplade receptorerG-proteinkopplade receptorer

16 15.6 Figure 15.6 figure jpg

17 15.7 Figure 15.7 figure jpg

18 15.8 – Part 1 Figure 15.8 – Part 1 figure 15-08a.jpg

19 15.8 – Part 2 Figure 15.8 – Part 2 figure 15-08b.jpg

20 15.8 – Part 3 Figure 15.8 – Part 3 figure 15-08c.jpg

21 Sekundära budbärare -fungerar som kofaktorer eller allosteriska regulatorer Sekundär budbärare Produktion Exempel på effekter cykliskt AMP (cAMP) Aktivering av adenylatcyklas Aktiverar proteinkinas A Inositoltrifosfater (IP) och diacylglycerol (DAG) Aktivering av fosfolipas C (PLC) IP3 öppnar kalciumkanaler på ER; DAG aktiverar PKC Kalciumjoner Kalciumkanaler öppnas Aktiverar proteinkinas C (PKC) Kväveoxid (NO) Aktivering av NO- syntas Stimulerar bildandet av cGMP

22 cAMP-signalering En ligand binder till en G-proteinkopplad receptorEn ligand binder till en G-proteinkopplad receptor G-proteiner kan antingen aktivera eller inhibera adenylatcyklasG-proteiner kan antingen aktivera eller inhibera adenylatcyklas Adenylatcyklas katalyserar reaktionen ATP  cAMPAdenylatcyklas katalyserar reaktionen ATP  cAMP cAMP reglerar proteinkinasers och jonkanalers funktion genom att binda till dem och ändra deras konformationcAMP reglerar proteinkinasers och jonkanalers funktion genom att binda till dem och ändra deras konformation cAMP reglerar gentranskriptioncAMP reglerar gentranskription

23 15.12 Figure figure jpg

24 Inositoltrifosfat (IP3) och diacylglycerol (DAG) Aktiverade G-proteinkopplade receptorer aktiverar fosfolipas C (PLC).Aktiverade G-proteinkopplade receptorer aktiverar fosfolipas C (PLC). PLC hydrolyserar fosfolipiden fosfatidylinositoldifosfat (PIP2), som finns i cellmembranen. Det bildas IP3 och DAG.PLC hydrolyserar fosfolipiden fosfatidylinositoldifosfat (PIP2), som finns i cellmembranen. Det bildas IP3 och DAG. IP3 frigör kalciumjoner från intracellulära förråd genom att öppna kalciumkanaler i endoplasmatiska nätverket.IP3 frigör kalciumjoner från intracellulära förråd genom att öppna kalciumkanaler i endoplasmatiska nätverket. DAG och Ca 2+ tillsammans aktiverar proteinkinas C.DAG och Ca 2+ tillsammans aktiverar proteinkinas C.

25 15.13 Figure figure jpg

26 Kalciumsignalering (1) Kalciumjoner påverkar ett flertal processer i cellerna.Kalciumjoner påverkar ett flertal processer i cellerna. Ca2+ koncentrationen i cytoplasman är normalt ca 0,1 mikromol/l.Ca2+ koncentrationen i cytoplasman är normalt ca 0,1 mikromol/l. Koncentrationen utanför cellen är ca 1 mmol/l.Koncentrationen utanför cellen är ca 1 mmol/l.  stor koncentrationsgradient

27 Kalciumsignalering (2) Cellen måste aktivt pumpa ut Ca2+ för att hålla kalciumkoncentrationen i cytoplasman låg. Detta kräver mycket energi.Cellen måste aktivt pumpa ut Ca2+ för att hålla kalciumkoncentrationen i cytoplasman låg. Detta kräver mycket energi. Cellen lagrar också Ca2+ i intracellulära förråd (ER, mitokondrier).Cellen lagrar också Ca2+ i intracellulära förråd (ER, mitokondrier). Olika signaler kan öppna kalciumkanaler i ER och cellmembranen  stora mängder Ca2+ flödar in.Olika signaler kan öppna kalciumkanaler i ER och cellmembranen  stora mängder Ca2+ flödar in. Ca2+ kan binda till kalciumkanaler och öppna dem – positiv feedback.Ca2+ kan binda till kalciumkanaler och öppna dem – positiv feedback.

28 Kalciumsignalering (3) Kalciumjonerna påverkar aktiviteten hos flera olika proteiner, t.ex.Kalciumjonerna påverkar aktiviteten hos flera olika proteiner, t.ex. –Proteinkinas C –kalmodulin En ökning i intracellulärt kalcium aktiverar kalciumpumpar i cellmembranen, och en normal cellulär kalciumnivå återupprättas. Då är cellen igen mottaglig för en ny signal.En ökning i intracellulärt kalcium aktiverar kalciumpumpar i cellmembranen, och en normal cellulär kalciumnivå återupprättas. Då är cellen igen mottaglig för en ny signal.

29 Kväveoxid (NO) NO är en gas, och en mycket instabil molekyl i cellen.NO är en gas, och en mycket instabil molekyl i cellen. Relativt nyupptäckt sekundär budbärare.Relativt nyupptäckt sekundär budbärare. En ökning i intracellulärt Ca 2+ aktiverar kväveoxidsyntas (NOS), som producerar NO.En ökning i intracellulärt Ca 2+ aktiverar kväveoxidsyntas (NOS), som producerar NO. NO stimulerar syntes av cGMP.NO stimulerar syntes av cGMP. Känd effekt: relaxering av glatt muskulatur i blodkärlsväggar. Förklaring till varför nitroglycerin kan användas som medicin vid hjärtfel (blodflödet till hjärtat ökar).Känd effekt: relaxering av glatt muskulatur i blodkärlsväggar. Förklaring till varför nitroglycerin kan användas som medicin vid hjärtfel (blodflödet till hjärtat ökar).

30 15.15 Figure figure jpg

31

32 Kinaskaskader En proteinkinaskaskad är en direkt signaltransduktion där ett stort antal kinaser aktiverar varandra sekventiellt.En proteinkinaskaskad är en direkt signaltransduktion där ett stort antal kinaser aktiverar varandra sekventiellt. Information från cellmembranen till kärnanInformation från cellmembranen till kärnan Fördelar:Fördelar: amplifieringamplifiering Flera steg  flera regleringsmöjligheter.Flera steg  flera regleringsmöjligheter. Olika celler kan reagera olika på samma signal beroende på vilka komponenter de har och i vilka proportioner

33 15.11 Figure figure jpg

34 Viktiga egenskaper hos signalkaskader Snabb respons som amplifierasSnabb respons som amplifieras Snabb återhämtning, så att cellen är mottaglig för en ny signalSnabb återhämtning, så att cellen är mottaglig för en ny signal –G-proteiner deaktiveras av GTPaser –Ca2+ pumpas ut –NO bryts ner –cAMP hydrolyseras –IP3 och DAG metaboliseras –Fosforylerade proteiner defosforyleras av specifika enzym  Strikt kontroll !!!!

35 Effekter Gentranskriptionen förändrasGentranskriptionen förändras Membrankanaler öppnasMembrankanaler öppnas Enzymaktiviteter förändrasEnzymaktiviteter förändras  upprätthållande av cellens normala  upprätthållande av cellens normala livsfunktioner livsfunktioner  differentiering  celldelning  cellrörelser  syntes av cellprodukter, t.ex. hormoner  programmerad celldöd  programmerad celldöd.....

36 15.16 – Part 1 Figure – Part 1 figure 15-16a.jpg

37 15.16 – Part 2 Figure – Part 2 figure 15-16b.jpg

38 15.16 – Part 3 Figure – Part 3 figure 15-16c.jpg

39 15.17 Figure figure jpg


Ladda ner ppt "CHAPTER 15 Cell signaling and communication. Cellsignalering 1)signal binds till (eller detekteras av) en receptor 2)Signaltransduktion inne i cellen."

Liknande presentationer


Google-annonser