Brainscape's Knowledge GenomeTM

Browse over 1 million classes created by top students, professors, publishers, and experts.


See full index

ToD > GTP-bindande proteiner och cellsignalering > Flashcards

GTP-bindande proteiner och cellsignalering Flashcards

1
Q

Vilka cellulära processer deltar GTP-bindande protein i regleringen av?

A
  • Receptorsignalering vid cellmembranet
  • Nukleär transport
  • Vesikeltransport
  • Cytoskelettomlagring
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Hur blir ett G-protein inaktivt respektive aktivt?

A

Det blir inaktivt genom att en fosfatgrupp spjälkas från det bundna GTP:et så att det blir ett GDP istället. För aktivering byts GDP ut mot GTP. Vid utbytet har vi en kort sekund då inget är bundet till proteinet innan GTP hittas. Hydrolysen genomförs av en inneboende (endogen) enzymatisk aktivitet.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Hur brukar GTP-bindande protein delas upp?

A
  • Trimera GTP-bindande protein (ibland refererade till som G-protein)
  • Monomera GTP-bindande protein (monomera GTP-aser)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Hur är ett trimert G-protein uppbyggt?

A
  • Tre subenheter: alfa, beta och gamma. Beroende på vilken alfasubenhet som finns i proteinet kommer det att ha olika effekter.
  • GDP binding site ligger i alfasubenheten
  • I inaktiv hänger alla subenheter ihop.Då det aktiveras spricker komplexet upp så att alfa frigörs från beta/gamma-komplexet
  • Alfa och gamma har en lipidsvans som ankare då denna vill interagera med den hydrofoba miljön i plasmamembranet. Därmed syns endast dessa proteiner vid signalering vid membran.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Hur ser den generella principen ut för signalering via G-proteinkopplade receptorer (GPCR)?

A

Liganden binder till sin receptor. Det gör att GDP släpper och GTP binder in i alfasubenheten. Då GTP-kopplat protein interagerar med en effektor kommer signalen att överföras inåt i cellen.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Var hittas trimera GTP-bindande protein?

A

Vid receptorsignalering vid cellmembranet.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Vilka är de principiella typerna av alfasubenheter och vilka effektorer har de?

A
  • Alfa-s: stimulerar adenylylcyklas som bildar cAMP
  • Alfa-i: inhiberar adenylylcyklas
  • Alfa-q: aktiverar fosfolipas och därigenom PI-signalering

Det är subenheterna som interagerar med effektorerna eftersom GPCR inte har någon egen enzymatisk aktivitet.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Vad gör och hur fungerar alfasubenheten?

A

• Ca 20 olika subenheter finns
•Specifik interaktion med receptorn (7-TMS)
• Binder GDP eller GTP vilket reglerar aktiviteten
• Interagerar specifikt med en effektor:
- enzymer som reglerar cAMP- eller cGMP-nivåer
- fosfolipaser som hydrolyserar fosfoinositider (PI-omsättning)
- Jonkanaler

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Hur ser GPCR strukturellt ut generellt?

A

Det är ett protein med 7 hydrofoba domäner vilket kommer att ge en receptor som går genom membranet 7 gånger - så kallade 7-transmembranreceptorer.

  • N-terminalen utgör den extracellulära domänen medan C-terminalen utgör den intracellulära domänen
  • G-proteinet kommer att docka in då liganden binder.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Vilka olika ligandtyper finns det för GPCR?

A
  • Ljus
  • Katekolaminer, andra små ligander
  • Peptider, kemokiner
  • Glykoproteiner, hormoner
  • Glutamat, Ca2+
  • Trombin

Det finns cirka 1000 olika receptorer med väldigt varierande ligandtyper

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Vilka olika effektorer finns det i GCPR-signalering och vilka är deras second messengers?

A
  • Adenylylcyklas - cAMP-nivå
  • Fosfolipas-beta - PI-omsättning
  • Jonkanal - jonflöde
  • cGMP-fosfodiesteras - cGMP-nivå
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Hur sker signalering via adenylylcyklas och cAMP?

A
  1. Aktiverat Gs-protein (stimulerande) binder till och aktiverar adenylylcyklas
  2. cAMP bildas
  3. PKA har en regulatorisk molekyl som sitter bunden till den och håller enzymet inaktiverat. Till denna binder cAMP in, dissocierar dem från PKA och aktiverar denna
  4. Aktivt PKA går in genom nukleära porer
  5. PKA aktiverar och fosforylerar CREB
  6. CREB binder tillsammans med CREB-binding protein (CBP) till cyclic AMP response element (CRE) på genen och aktiverar transkription.

PKA har även andra substrat både i cytoplasman och i kärnan

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Hur kommer den slutgiltiga nivån av cAMP att regleras?

A

Genom den sammanlagda effekten av stimulerande signaler på adenylylcyklas från Gs-proteiner och hämmande signaler från Gi.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Hur sker Gq-signalering?

A
  1. ligand binder till receptor
  2. GTP binder in till proteinet
  3. PLC-beta aktiveras
  4. PIP2 klyvs till IP3 och DAG
  5. IP3 gör att Ca2+ kan frisättas från ER
  6. Ca2+ och DAG kan tillsammans aktivera PKC
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Var finns rhodopsin-receptorn?

A

I retina i ögat (stavarna)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Vilken effektor har rhodopsin-receptorn?

A

cGMP-fosfodiesteras (cGMP-PDE)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Vad är det som händer då rhodopsin-receptorn aktiveras?

A
  1. Liganden är en foton - alltså ljus och aktiverar receptorn
  2. G-proteinet transducin aktiveras
  3. … och aktiverar cGMP-PDE vilket omvanldar cGMP till inaktivt 5’-GMP. Aktiveringen sker genom att dess aktiverande subenhet alfa binder till den regulatoriska (gamma) vilket gör att katalytiska delar blir fria och kan utgöra sin spjälkande aktivitet.
  4. Jonkanaler (natrium) stängs vilket gör personen mindre ljuskänslig.

Om nivåerna av cGMP är höga kommer jonkanalerna istället att öppna upp så att ljuskänsligheten ökar och man får ett bättre mörkerseende.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Hur kan amplifiering av signalen från en GPCR ske?

A

Det sker vid flera steg i signaleringsvägen:
•En aktiverad receptor kan aktivera flera G-protein
• PKA har flera olika substrat - många som är enzym
• Enzym aktiverade av PKA har i sin tur flera olika substrat - ett väldigt kraftigt cellulärt svar kan uppnås av endast en receptor.

19
Q

Vad gäller för beta-gamma-subenheten i ett trimert G-protein?

A
  • 6 olika betasubenheter och 12 olika gamma
  • Stabiliserar det inaktiva alfa/beta/gamma-komplexet
  • Gamma är membranförankrad via en “fettsvans (en isoprenylering)
  • Reglerar bla jonkanaler (kalium)
20
Q

Vad händer då acetylkolinreceptorn (en GPCR) reglerar en jonkanal - och vilken?

A

G-proteinet aktiveras men istället för alfa är det beta/gamma som interagerar med kaliumkanalen. Det kommer att reglera hjärtmuskelkontraktion.

21
Q

Vad är det som händer då koleratoxin kommer in i kroppen?

A
  1. ADP-ribosylering av alfa-s
  2. GTP-asaktiviteten förloras
  3. Inaktivering sker inte
  4. cAMP-nivåerna stiger i cellen
22
Q

Vad händer då pertussistoxin kommer in i cellen?

A
  1. ADP-ribosylering av alfa-i
  2. Alfa-i kan inte aktiveras
  3. cAMP-nivåerna kommer att öka i frånvaro av hämning

Kikhosta

23
Q

Hur sker desensibilisering av GPCR?

A

Genom flera olika olika mekanismer:
• Fosforylering (PKA, GRK)
• Receptorinternalisering (arrestin)

24
Q

Vad är homolog desensibilisering?

A

Då aktivering av receptor A inaktiverar receptor A genom negativ feedback

25
Q

Vad är heterolog desensibilisering?

A

Då aktivering av receptor A leder till inaktivering av receptor B.

26
Q

Hur sker desensibilisering mha PKA?

A

C-terminalen på många GPCR fosforyleras av PKA och en fosforylerad receptor kan fortfarandre binda liganden men hindras från att interagera med G-proteinet.

27
Q

Hur sker desensibilisering av GPCR mha GRK?

A

Fosforylerar specifikt C-terminalen på receptorn. Den fosforylerade receptorn inaktiveras och binder till beta-arrestin vilket leder till internalisering och aktivering av andra signalvägar.

28
Q

Vilka två möjliga processer kan ske vid internalisering av en receptor?

A
  • Receptorn förvaras i kompartment intracellulärt och är redo att tas ut vid behov - så kallad sekvestrering av receptorn
  • Degradering, vilket gör att det tar längre tid att ersätta receptorn om den skulle behövas igen.
29
Q

Vilken roll har beta-arrestin?

A

Den medierar endocytos av receptorer och binder till andra endocytosrelaterade protein så som klatrin.

30
Q

Vad är en vanlig mutation i receptorer?

A

En aktiverande mutation där det ofta räcker med att ena allelen är muterad då den aktiverande kommer att dominera i signalering även om det fortfarande finns en normalt fungerande allel.

31
Q

Hur är monomera G-protein uppbyggda?

A

De har bara en subenhet men har fortfarande möjlighet att binda GTP och GDP. Har både ett lipidankare och GTPas-funktion som trimera proteiner.

32
Q

I vilka cellulära processer deltar monomera GTP-bindande protein och vilka är de respektive proteinen?

A
  • Receptorsignalering vid cellmembranet - Ras
  • Nukleär transport - Ran
  • Vesikeltransport - Rab, ARF
  • Cytoskelettomlagring - Rho
33
Q

På vad baseras indelningen av monomera G-proteinen?

A

Sekvenshomologi

34
Q

Vilka svar kan ges av Ras-familjen?

A

Cellproliferation, neuronal differentiering och celltransformation (oncogenic mutants)

35
Q

Vilket svar kan ges av Rab-familjen?

A

Intracellulär vesikeltransport

36
Q

Vilket svar kan ges av ARF-familjen?

A

Intracellulär vesikeltransport

37
Q

Vilket svar kan ges av Ran-familjen?

A

Nukleär transport

38
Q

Vilka svar kan ges av Rho-familjen?

A

Reglering av aktincytoskelettet och cellmigration.

39
Q

Hur många monomera G-protein finns kända?

A

Fler än 100

40
Q

Vilken roll har GEF?

A

Guanine nucleotide exchange factor. Byter GDP mot GTP och alla GTPaser kan ha en eller flera GEFs.

41
Q

Vilken roll har GAP?

A

GTPase activating protein. Det kommer att aktivera GTPas-funktionen för att stimulera spjälkning av GTP.

42
Q

Vad är särskilt med Ras?

A

Det är med och verkar i väldigt många olika cellulära processer som ger olika utfall. I 10-15 procent av cancerfall hittar men en mutation i Ras vilket gör att GTPas-aktiviteten försvinner och MAPK-vägen kommer att hållas aktiv konstant och signalera om celldelning.

43
Q

Hur aktiverar MAPK gentranskription?

A

Det kommer att aktivera och binda till olika transkriptionsfaktorer som sedan binder till genen i SRE.

44
Q

Hur sker nukleär transport med Ran?

A

Här är det en viktig switch mellan aktivt och inaktivt. På utsidan finns mycket GAP medan det på insidan finns mycket GEF.

Export:

  1. Ran aktiveras och binder till en exportreceptor som också ska gå ut ur kärnan.
  2. Det aktiverade komplexet går ut
  3. Då det möter GAP spricker komplexet upp
  4. Inaktiverat Ran släpper från exportreceptorn, går in i kärnan och kan aktiveras igen av GEF

Import:

  1. Ran aktiveras av GEF och binder importreceptor som tillsammans går ut ur kärnan
  2. GAP inaktiverar Ran
  3. Importreceptorn släpper
  4. Ran-GDP kan gå in i kärnan igen och aktiveras igen samtidigt som Importreceptorn binder till det som ska importeras och gå tillbaka till kärnan

ToD (34 decks)

Brainscape helps you reach your goals faster, through stronger study habits.
© 2024 Bold Learning Solutions. Terms and Conditions