Join with a free account for more service, or become a member for full access to exclusives and extra support of WorldSupporter >>
HC21. GPRC’s en 2nd messengers
Algemene informatie
- Welke onderwerpen worden behandeld in het hoorcollege?
- In dit college wordt uitgebreid de functie en werking van GPRC's en 2nd messengers toegelicht
- Welke onderwerpen worden besproken die niet worden behandeld in de literatuur?
- Alle onderwerpen in dit college worden ook behandeld in de literatuur
- Welke recente ontwikkelingen in het vakgebied worden besproken?
- Er zijn geen recente ontwikkelingen besproken
- Welke opmerkingen worden er tijdens het college gedaan door de docent met betrekking tot het tentamen?
- Er zijn geen opmerkingen over het tentamen gemaakt
- Welke vragen worden behandeld die gesteld kunnen worden op het tentamen?
- Er zijn geen mogelijke vragen behandeld
GPCR’s:
G-protein-Coupled Receptors activeren trimere G-eiwitten → interessant voor toekomstige artsen:
- Er zijn meer dan 800 verschillende GPCR’s gecodeerd in ons genoom
- Deze zijn betrokken bij veel biologische processen en aandoeningen
- Het zijn succesvolle “drug targets”
Er zijn twee hoofdtypen receptoren:
- Cell-surface receptors/membraangebonden receptoren: extracellulaire signalen gaan via meerdere tussenstappen naar de “effectoren”
- Ion-kanaal gekoppelde receptoren: een chemisch signaal wordt omgezet in een elektrisch signaal
- Post-synaptische acetylcholine receptoren
- Enzym-gekoppelde receptoren: receptor tyrosine kinases
- Bv. insuline receptoren op spier- en vetcellen en FGF-receptoren
- Een ligand in de vorm van een dimeer bindt aan twee receptoren → deze receptoren binden en worden geactiveerd → kunnen een verbonden enzym activeren → 2nd messengers
- G-eiwit gekoppelde receptoren (GPCRs): een receptor die met een signaalmolecuul een binding aan kan gaan met een G-proteïne → activeert het G-eiwit
- Dit G-eiwit laat dan los van de receptor en bindt aan een enzym
- Dit gebeurt allemaal op het membraan
- Ion-kanaal gekoppelde receptoren: een chemisch signaal wordt omgezet in een elektrisch signaal
- Intracellulaire receptoren: communicatie via twee belangrijke moleculaire schakelmechanismes
- Fosforylering van eiwitten: tyrosine, serine of threonine kinases
- Defosforylering van eiwitten: tyrosine, serine of threonine fosfatases
G-eiwitten
G-eiwitten zijn celoppervlakte receptoren die in een membraan zitten:
- Hebben een specifieke structuur die 7x heen en weer door het membraan gaat
- Het eiwit blijft altijd aan het membraan zitten
- Als het signaalmolecuul (bv. adrenaline) bindt aan de receptor, ontstaat er een confirmatieverandering van de receptor → het eiwit kan aan de receptor binden → wordt geactiveerd → activeert andere eiwitten
Fosforylering kan zowel inactivatie als activatie zijn. G-eiwitten kunnen d.m.v. de celoppervlakte receptoren GPCR’s GTP binden en hydrolyseren:
- Een G-eiwit is actief als er een GTP gebonden is
- Een G-eiwit wordt door hydrolyse inactief
- GTP wordt via een eigen, intrinsieke enzymatische activiteit van het G-proteïne GTPase gehydrolyseerd tot GDP
Hoofdklassen G-eiwitten:
Er zijn twee hoofdklassen G-eiwitten:
- Hetero-trimere G-eiwitten: een membraangebonden eiwitcomplex dat gebonden en geactiveerd wordt door gestimuleerde G-Protein Coupled Receptors (GPRC’s)
- Een trimeer G-eiwit bestaat uit 3 subunits:
- α-subunit
- β-subunit
- γ-subunit
- De α-subunit bevat GDP in inactieve staat en kan door de receptor geactiveerd worden →confirmatieverandering van de Gα-subunit → GDP wordt losgelaten → GTP kan binden →het geactiveerde βγ-complex laat los → het G-eiwit kan nu een target proteïne of een enzym activeren
- Geactiveerd Gα-eiwit kan target eiwitten stimuleren in activiteit: de α-subunit zelf bezit ook GTPase activiteit en kan GTP hydrolyseren tot GDP → inactivatie van het G-eiwit
- Deze intrinsieke GTPase activiteit kan gestimuleerd worden door RGS (regulator of G-protein signalering)
- Een trimeer G-eiwit bestaat uit 3 subunits:
- Monomere G-eiwitten
- Een belangrijk monomeer G-eiwit is het Ras-eiwit (een GTPase)
- De hoeveelheid GTP-gebonden (actieve) Ras wordt beïnvloed door twee regulator eiwitten:
- GEF (guanine exchanger factors): stimuleert Ras
- GAP (GTPase activating proteins): inactiveert Ras
- De hoeveelheid GTP-gebonden (actieve) Ras wordt beïnvloed door twee regulator eiwitten:
- Een belangrijk monomeer G-eiwit is het Ras-eiwit (een GTPase)
Targetenzymen van hetero-trimere eiwitten:
Hetero-trimere eiwitten worden dus geactiveerd door GPRC’s. Twee belangrijke target-enzymen die gestimuleerd worden door GPCR-geactiveerde G-eiwitten zijn:
- Adenylyl cyclase: zet ATP om in cyclisch AMP (cAMP)
- Dit is een amplificatiestap voor een 2nd messenger: cAMP is (net als cGMP) een 2nd messenger → activeert proteïne kinase A (PKA), een serine-threonine kinase
- PKA activeert o.a. enzymen en transcriptiefactoren door fosfaatgroepen eraf te koppelen
- Normaal is PKA inactief
- Cellen reageren zeer verschillend op cAMP/PKA-activatie doordat verschillende celtypes hun “eigen” set van eiwitten tot expressie brengen die door PKA gefosforyleerd kunnen worden
- In een neuronale cel activeert PKA via verschillende processen de transcriptie van een doelgen in de kern
- PKA gaat vanuit het cytosol naar de kern
- Bij een spiercel kan een verhoogde adrenalinewaarde zorgen voor glycogeenafbraak:
- Adrenaline activeert GPCR
- GPCR activeert het G-eiwit → meer cAMP aanmaak
- cAMP activeert PKA → fosforyleert phosphorylase kinase
- Phosphorylase kinase activeert glycogeen phosphorylase → glycogeenafbraak
- Dit is een amplificatiestap voor een 2nd messenger: cAMP is (net als cGMP) een 2nd messenger → activeert proteïne kinase A (PKA), een serine-threonine kinase
- Fosfolipase C: zet PIP2 om in IP3 en DAG:
- Een signaalmolecuul activeert GPCR
- GPCR activeert een G-eiwit
- De α-subunit van het G-eiwit activeert fosfolipase C
- Fosfolipase C splitst PIP2 (dat vastzit in het membraan) in IP3 en DAG
- IP3 en DAG zijn 2nd messengers en openen calciumkanalen in het ER
- Calcium komt het cytosol in →gaat naar doeleiwitten in de cel enamplificeert het signaal
- Calcium activeert als 2nd messenger bv. PKC (protein kinase C) in het membraan
- Een subset van GPRC’s komt vaak hoog tot expressie in tumoren
- Er zijn activerende mutaties in Gα-subunits waargenomen in verschillende typen tumoren → stimuleert de celdeling
- Spelen in veel gevallen een rol in de metastasering
- Er wordt constant PKC geactiveerd → tumorgroei en proliferatie
Collegeaantekeningen Cel tot Molecuul 2019/2020
- Cel tot Molecuul HC2: Genoomorganisatie
- Cel tot Molecuul HC3: Mitose en meiose
- Cel tot Molecuul PD1: Velocardiofaciaal syndroom
- Cel tot Molecuul PD2: Chromosoomafwijkingen
- Cel tot Molecuul HC4: Nucleïnezuren en eiwitten
- Cel tot Molecuul HC5: Translatie en eiwitstructuur
- Cel tot Molecuul HC6: Repair
- Cel tot Molecuul PD3: Familiaire Kanker
- Cel tot Molecuul PD4: Hemoglobinopathieën (HbP)
- Cel tot Molecuul HC7: Genomics in de moderne Geneeskunde (thema overstijgend)
- Cel tot Molecuul HC8: Celmembranen en transport
- Cel tot Molecuul PD5: Ionkanaalziekte
- Cel tot Molecuul HC9: Eiwittransport in de cel
- Cel tot Molecuul WC1: Inzoomen op organellen (thema overstijgend)
- Cel tot Molecuul HC10: Prenatale diagnostiek en screening (thema overstijgend)
- Cel tot Molecuul HC11: Ligand-eiwitbinding en enzymologie
- Cel tot molecuul HC12: Glucose en vetmetabolisme
- Cel tot Molecuul HC13: Glucose homeostase
- Cel tot Molecuul PD6: Mono-genetische diabetes
- Cel tot Molecuul HC14: Van zeldzaam naar veelvoorkomend (thema overstijgend)
- Cel tot Molecuul HC15+16: Overervingspatronen
- Cel tot Molecuul HC17: Kansrekenen
- Cel tot Molecuul HC18: Triplet expansie ziekte
- Cel tot Molecuul HC19: Wil je het weten? (thema overstijgend)
- Cel tot Molecuul HC20: Inleiding communicatie en signaaloverdracht
- Cel tot Molecuul HC21: GPRC's en 2nd messengers
- Cel tot Molecuul HC22: RTK's en insulinesignalering
- Cel tot Molecuul PD7: Cellulaire communicatie verstoord
- Cel tot Molecuul HC23: Therapieën in de maak (thema overstijgend)
- Cel tot Molecuul HC24: Cytoskelet
- Cel tot Molecuul HC25: Extracellulaire matrix
- Cel tot Molecuul PD8: Bindweefselziekte
- Cel tot Molecuul Proeftentamen
- Cel tot Molecuul: Antwoorden proeftentamen
Collegeaantekeningen Cel tot Molecuul 2019/2020
Een complete bundel van de hoorcolleges behorend bij het blok van Cel tot Molecuul geschreven in studiejaar 2019/2020
- 1 of 105
- next ›
JoHo can really use your help! Check out the various student jobs here that match your studies, improve your competencies, strengthen your CV and contribute to a more tolerant world
Online access to all summaries, study notes en practice exams
- Check out: Register with JoHo WorldSupporter: starting page (EN)
- Check out: Aanmelden bij JoHo WorldSupporter - startpagina (NL)
How and why would you use WorldSupporter.org for your summaries and study assistance?
- For free use of many of the summaries and study aids provided or collected by your fellow students.
- For free use of many of the lecture and study group notes, exam questions and practice questions.
- For use of all exclusive summaries and study assistance for those who are member with JoHo WorldSupporter with online access
- For compiling your own materials and contributions with relevant study help
- For sharing and finding relevant and interesting summaries, documents, notes, blogs, tips, videos, discussions, activities, recipes, side jobs and more.
Using and finding summaries, study notes en practice exams on JoHo WorldSupporter
There are several ways to navigate the large amount of summaries, study notes en practice exams on JoHo WorldSupporter.
- Use the menu above every page to go to one of the main starting pages
- Starting pages: for some fields of study and some university curricula editors have created (start) magazines where customised selections of summaries are put together to smoothen navigation. When you have found a magazine of your likings, add that page to your favorites so you can easily go to that starting point directly from your profile during future visits. Below you will find some start magazines per field of study
- Use the topics and taxonomy terms
- The topics and taxonomy of the study and working fields gives you insight in the amount of summaries that are tagged by authors on specific subjects. This type of navigation can help find summaries that you could have missed when just using the search tools. Tags are organised per field of study and per study institution. Note: not all content is tagged thoroughly, so when this approach doesn't give the results you were looking for, please check the search tool as back up
- Check or follow your (study) organizations:
- by checking or using your study organizations you are likely to discover all relevant study materials.
- this option is only available trough partner organizations
- Check or follow authors or other WorldSupporters
- by following individual users, authors you are likely to discover more relevant study materials.
- Use the Search tools
- 'Quick & Easy'- not very elegant but the fastest way to find a specific summary of a book or study assistance with a specific course or subject.
- The search tool is also available at the bottom of most pages
Do you want to share your summaries with JoHo WorldSupporter and its visitors?
- Check out: Why and how to add a WorldSupporter contributions
- JoHo members: JoHo WorldSupporter members can share content directly and have access to all content: Join JoHo and become a JoHo member
- Non-members: When you are not a member you do not have full access, but if you want to share your own content with others you can fill out the contact form
Quicklinks to fields of study for summaries and study assistance
Field of study
- All studies for summaries, study assistance and working fields
- Communication & Media sciences
- Corporate & Organizational Sciences
- Cultural Studies & Humanities
- Economy & Economical sciences
- Education & Pedagogic Sciences
- Health & Medical Sciences
- IT & Exact sciences
- Law & Justice
- Nature & Environmental Sciences
- Psychology & Behavioral Sciences
- Public Administration & Social Sciences
- Science & Research
- Technical Sciences
Add new contribution