Receptorer

G, tyrosinkinas-receptorer och jonkanaler.

Vad är tyrosinkinaskopplade receptorer?

RTK’s är en familj membranproteiner. De har en extracellulär ligandbindande domän och en cytoplasmatisk domän bestående av ett proteinkinas som fosforylerar tyrosin-säten hos målproteiner. Till exempel insulin-receptorn.

Hur ser insulinreceptorn ut?

Den består av två identiska 𝛼-subenheter extracellulärt och två β-subenheter intracellulärt som innehåller ett proteinkinas. Längst ut i cytoplasman finns en karboxylterminal.

Vad är proteinkinasets uppgift?

Fosforylera tyrosin-site hos målproteiner med hjälp av ATP.

Vad är de första stegen i aktiveringen av insulinreceptorn? (fram till SOS)

1. Ligand binder in → β-subenheterna autofosforylerar sig själva. Skapar säte för fosforylering för andra proteiner. Dimerisering.

2. Insulin-receptor-substrat (IRS-1) fosforyleras på flera tyr-site.

3. En fosforylerad Tyr-residue binder till SH2 domän av proteinet Grb2.

4. Grb2 SH3 domän binder i sin tur till ett prolin-rikt segment på proteinet SOS.

Vad är IRS-1 och Gbr2?

IRS-1: Ett dockingprotein med PH och PTB-domän.

Grb2: Adaptorprotein med SH2 och SH3-domän.

Vad sker efter att Grb2 har bundit till SOS?

1. SOS agerar som en GEF för det lilla G-proteinet Ras för att katalysera GTP → GDP.

2. Ras med GTP blir aktivt och aktiverar proteinkinaset Raf-1. Raf-1 är ett proteinkinas som fosforyleras i en kaskad.

3. Raf-1 fosforylerar MEK och sedan ERK.

4. ERK åker till kärnan och fosforylerar transkriptionsfaktorer såsom Elk1 som reglerar insulingener.

Vilka andra proteiner integrerar med IRS-1?

Med enzymet PI-3K.

Vad händer när IRS-1 interagerar med PI-3K?

1. PI-3K binder till IRS1 genom sin SH2-domän.

2. PI-3K konverterar PIP2 till PIP_3.

3. PIP₃ är bundet till protein kinas B (PKB) som då fosforyleras av kinaset PDK1.

4. Aktiverat PKB fosforylerar målproteiner, till exempel glykogen-syntetas-kinas (GSK3) som då blir inaktivt vilket gör att glykogensyntetas kan defosforyleras av PP1 och bli aktivt.

Vilken effekt har PKB?

Stimulerar till transport av GLUT4 till plasmamembranet genom endocytos.

På vilket sätt påverkar insulinreceptorer andra receptorer?

De kan direkt fosforylera närliggande adrenerga receptorer eller G-proteinkopplade receptorer.

Vad är G-proteinkopplade receptorer?

De är transmembranella 7-alfahelix proteiner. De har ett effektorsystem i cytoplasman som orsakar en second messenger.

De är heterotrimera proteiner med en  𝛼, β och 𝛾-subenhet. 𝛼-enheten är din stimulerande subenheten(även kallad Gs). 

Vad är G_s, G_i och G_q?

G_s: stimulerar adenylatcyklas → cAMP → kalcium

G_i: inhiberar adenylatcyklas.

G_q: stimulerar fosfolipas C (PLC).

Hur aktiveras G-proteinkopplade receptorer?

1. Ligand binder till receptor och det sker en konformationsändring av den intracellulära domänen.

2. Receptorn interagerar med subenheten G_s𝛼 (stimulerande) som är ett GTPase. GDP byts ut mot GTP och påverkar effektor enzymet.

3. β och 𝛾-subenheter dissocierar som en dimer medan Gs𝛼 interagerar med en närliggande adenylatcyklas (AC).

4. Adenylatcyklas omvandlar ATP till cAMP vilket aktiverar protein kinas A (PKA).

Vad är små G-proteiner?

Små G-proteiner saknar inneboende GTPase-aktivitet och behöver andra proteiner för att aktiveras. De katalyseras av följande:

• GEF: exchange factor. GDP → GTP.

• GAP: GTPase activating protein. GTP till GDP.

Hur är PKA uppbyggt?

Proteinet består av två identiska regulatoriska subenheter (R) och två identiska katalytiska subenheter (C). När proteinet är inaktivt ockuperar R-subenheterna det aktiva sätet på C-subenheten.

Vad händer när cAMP ökar i cellen?

cAMP aktiverar PKA allosterisk. De binder till R-subenheten vilket gör att C-subenheterna dissocierar och bindingsätet.

På vilka 3 sätt påverkar PKA glukosmetabolismen?

1. Aktivt fosforylerar glykogenfosforylas (bryter ner glykogen till glukos).

2. Inaktivt fosforylerar glykogensyntetas. Stoppar glykogenes.

3. Inaktivt fosforylerar fosfataser som klyver bort fosfatgrupper från glykogensyntetas.

Vilka typer av jonkanaler finns?

1. Ligandstyrda

2. Mekaniskt styrda

3. Spänningskänsliga

Vad är nikotinreceptorer?

Ligandstyrda (jonotropa) jonkanaler som hittas i CNS och perifert. De finns i motorändplattan och binder Ach. Na+ flödar in i cellen. Leder till depolarisation.

Vad är GABA-receptorer?

Finns i CNS. GABA är en modifierad aminosyra. Här kommer flödet av Cl- att påverkas → hyperpolarisering.

Hur fungerar ATP som ligand?

ATP är ett hormonliknande ämne som kan aktivera receptorer. Dessa finns både intra- och extracellulärt.

Vilka extracellulära receptorer kan ATP binda till?

P2Y: G-proteinkopplad receptor som aktiverar fosfolipas C signalvägen där Ca²⁺ frisätts från ER.

P2X: Ligandstyrd jonkanal som släpper in joner i cellen.

Vilka 3 konformationer kan spänningsstyrda jonkanaler inta?

1. Stängd

2. Öppen

3. Inaktiverad

Vad är natrium-kaliumpumpens funktion?

Na/K-ATPase är en jonpump som upprätthåller membranpotentialen → högre koncentration natrium extracellulärt och högre koncentration kalium intracellulärt.

Den använder en ATP för att pumpa ut 3Na⁺ och pumpa in 2K⁺.

Hur fungerar steroidreceptorer?

Hormoner diffunderar över plasmamembranet och binder till receptorn intracellulärt. Receptorerna är bundna till hsp70 som då lossnar. De binder till DNA vid ett HRE (hormon response element) som ett homodimert komplex. Det finns 3 domäner:

1. Ligandbindande

2. DNA-bindande

3. TF-interagerande

Vad är enzymkopplade receptorer?

Till exempel JAK-STAT. De är som enzymreceptorer, när ligand binder in kommer de bli konformationsändring → kinaser aktiveras och fosforylerar målproteiner. Sker med tex EPO.

Hur sker JAK-STAT signaltransduktion?

1. EPO binder in och aktiverar receptorn → konformationsändring → dimerisering.

2. Aktiv receptor binder JAK (janus kinas) som fosforylerar tyorsin på receptor.

3. STAT (en TF) binder med SH2-domän till receptor.

4. JAK kan fosforylera STAT → dimerisering → åker till kärnan.