Cellsignalering

Mekanismer för cellsignalering.

Vilka 6 mekanismer finns för signaltransduktion?

Vilka 6 mekanismer finns för signaltransduktion?

1. Konformationsändring: Receptorer.

2. Switch: fosforylering/defosforylering.

3. Brytning: PKA, PIP₂, trimera G-proteiner.

4. Koncentration: cAMP eller Ca²⁺.

5. Multiproteinkomplex: SH2- och SH3-domän.

6. Lipider: eikosanoider eller inositolmetaboliter.

Hur fungerar konformationsändring?

Det är vanligt förekommande hos receptorer när de binder in till sin ligand; det kan vara för att exponera et bindningssäte eller för att förändra affinitet.

Ett exempel är beta-2-integriner som förändrar sin konformation beroende på intra- eller extracellulära signaler.

Vad är switchar?

Till exempel förflyttning av fosfatgrupper för att aktivera eller inhibera receptorer eller enzymer. Ett exempel är PKA som fosforylerar glukogensyntetas och protein fosfataser.

Hur fungerar PKA?

Den har både aktiverande och inhiberande fosforylering:

• Aktiverar glykogenfosforylas

• Inaktiverar glykogensyntetas

• Inaktiverar protein-fosfatas.

Vad är brytning?

Förutsatt att enzymet har flera subenheter kan de dissociera för att bli aktiva. Till exempel PKA.

Vilka 3 typer av multiproteinkomplex fins?

• Adaptorproteiner

• Scaffolding proteiner

• Dockingproteiner

Vilka typer av domäner finns när man pratar om multiproteinkomplex (4 st)?

• SH2: binder till fosforylerade tyrosin och C-terminala aminosyror.

• SH3: binder till prolinrika sekvenser.

• PH-domän: Binder fosfatidylinositoler.

• PTB-domän: binder fosforylerade tyrosinrester och N-terminala aminosyror.

Hur fungerar adaptorproteiner?

När receptorer fosforyleras kan adaptorproteiner binda in via sin SH2-domän och rekrytera andra proteiner genom sin SH3-domän.

Vad är inflammasomer?

Ett exempel på multiproteinkomplex. Inflammasomer är en del av immunförsvaret och finns fritt i cytoplasman. Vid receptoraktivering krävs ett adaptorproteiner för att länka samman enzym + receptor.

Hur fungerar dockingproteiner?

Till exempel IRS-1. Karaktäristiskt för dockingproteiner är att de binder till plasmamembranet och använder lipider som signalmolekyler.

Här kommer PTB-domän binda till receptor och PH-domän till fosfatidylinositoler. Det gör att PI3K kan binda in och klyva PIP₂ till PIP₃.

Hur kan lipider användas som signalmolekyler?

1. GPCR binder till ligand och G_s kommer binda till fosfolipas C (PLC) som klyver PIP₂.

2. Det bildas IP₃ och DAG.

3. IP₃ binder till ER → kalciumfrisättning.

4. DAG binder proteinkinas C.

Hur fungerar scaffoldingproteiner?

De har som funktion att olika proteiner ska kunna binda till varandra med hjälp av varandras närhet. Det är som en “docking-site” för proteinerna involverade i samma process.

Hur fungerar MAPK-kinas-signalvägen?

Här kommer ett scaffolding-protein föra samman kinaser så att de kan fosforylera varandra. MAPKKK fosforylerar MAPKK → MAPK.

Hur fungerar lipider som signalmolekyler?

Inositolmetaboliter kan användas som signalmolekyl (IP₃).

Även eikosanoider eller arakidon-metaboliter. Arakidonsyra finns lagrat i PM och kan frisättas av fosfolipas A (PLA). Den kan modifieras av COX eller LOX.

Vad är lipid rafts?

Mikrodomäner i plasmamembranet som är berikade med kolesterol, membranproteiner och sfingolipider. De är avskiljda från varandra men kan interagera vid aktivering.

Det kan underlätta för till exempel receptorer att dimerisera.

Hur sker amplifiering?

När en ligand binder till sin receptor kan ett väldigt starkt svar genereras. Aktiviteten hos olika proteiner ökar vilket gör att en ligand kan ge upphov till fosforylering av miljoner proteiner. Exempelvis GPCR som aktiverar AC → cAMP → PKA.

Vad är crosstalk?

Det är när olika signalvägar samverkar för att bilda ett gemensamt svar:

• Två receptorer kan fosforylera två olika säten på ett protein.

• Två receptorer kan aktivera två olika proteiner som dimeriserar och blir aktivt.

Ett annat exempel som inte gäller receptorer; DAG och IP₃ samverkar för att skapa ett starkt cellsvar av PKC.

Hur kan ett protein regleras av olika receptorer?

Till exempel inflammatoriskt stimuli. Här finns pro- respektive anti-inflammatoriska receptorer som stimulerar eller aktiverar receptorn. Kallas inside-out-signalering.

På vilka 5 sätt kan en signalväg blockeras/stängas av?

1. Endosom tar upp R+L för att de ska återanvändas.

2. Endosom tar upp R+L → bryts ner i lysosom.

3. Receptor inaktiveras.

4. Signaltransdukor/ligand stängs av.

5. Negativ feedback; en receptor aktiverar inhiberande signaltransduktion.

Hur fungerar β-arrestin?

1. R+ L → konformationsändring → G-protein aktiveras.

2. Receptor fosforyleras vilket gör att SH2-domän av β-arrestin binder in.

3. Heterodimera G-protein kan ej binda in.

4. β-arrestin binder till AP2 (adaptorprotein) som binder till PIP₂ i PM. Även klatrin binder in och det sker endocytos av receptorn.