Cellbiology Flashcards
(104 cards)
1
Q
Hvordan kan fosforlipd bevæge sig i membranen?
A
1) Rotation
2) Fleksion
3) Lateral diffusion
4) Flip-flop
2
Q
Cellemembran opbygning
A
1) dobble phosphor lipid (amphipathic phospholipid)
2) proteins
3) kolesterol
4) Kulhydrat
3
Q
Regulering af fluiditet ved ændring i temp.
A
1) temperatur øger fluiditet
2) fedtsyrerkomposition:
- mindsket længde øger fluiditet
- antal dobbeltbindinger
4
Q
Protein ende station
A
1) Nucleus (ER-)
2) Cytosol (ER-)
3) Mitokondrie (ER-)
4) Lysosom
5) Membranprotein
6) Sekreret protein
5
Q
Protein transport
A
Vesikulær transport
6
Q
Cellemembran
A
selektiv permeabel barriere mellem vandig EC- og vandig IC- miljø, indeholder
membranproteiner
7
Q
Nucleus
A
indeholder genomet i form af DNA, transkription finder sted her.
8
Q
Cytosol
A
indeholder metabolic pathways og cytoskelettet, translation finder sted her.
9
Q
Frie polyribosomer:
A
proteinsyntese
10
Q
Endoplasmatisk reticulum function (ER)
A
- Ru ER (RER): proteinsyntese og -modifikation.
- Glat ER (SER): lipidsyntese og Ca2+-lager.
11
Q
Golgi apparat:
A
proteinmodifikation, –pakning og -sortering til andre organeller eller sekretion.
12
Q
Endosomer
A
sortering af endocyteret materiale.
13
Q
Lysosomer
A
intracellulær-degradering.
14
Q
Peroxisomer
A
oxidation af toksiske molekyler.
15
Q
Mitokondrier
A
ATP-syntese vha. oxidativ fosforylering.
16
Q
Assymetrisk membran
A
Indre og ydre cellemembranen består ikke af samme fosforlipider:
- Flipase i golgi skaber assymetri
- scramblase i ER, katalyserer lige fordeling af fosforlipid
Skyldes genkendelse, beskyttelse og apoptose.
17
Q
Membranproteiner association med dobbelt lipidlag
A
Integrale
- transmembran (amfifatisk)
- monolag- associeret (amfifatisk)
- lipidforankrede (kovalent bundet)
Perifere
- proteinforankrede (non-kovalent)
18
Q
Opretholdelse af alpha og beta - backbone
A
Non-kovalent H-binding mellem aminogruppe og C=O gruppe
19
Q
Alpha-helix transmembran
A
Sidekæder kan være hydrofobe eller hydrofile
Hydrofile peptidbindinger
- kan danne porer ved akkumulitation af Alpha-helix (6 ca.)
20
Q
Beta-sheet transmembran
A
Kan danne beta-barrel, hydrofob udvendigt og hydrofil indvendig - ses dog sjældent grundet mindsket membran mobilitet.
21
Q
Hydrofob sidekæde aminosyrer
A
Aminosyre forkortelse
GAL VIP F’ede M WC
22
Q
Extracellulær membranproteiner og funktion
A
Glykolipider, glykoprotein og protoglykaner
Giver beskyttelse og celle-celle genkendelse
23
Q
FRAP
A
FRAP er en metode til at studere protein mobilitet i levende celler.
FRAP gør brug af et GFP bundet til membranprotein, som photobleaches med laser, hvilket fjerner fluorescens i området og man kan derefter måle den laterale diffusions hastighed i membranen.
- aggregat dannelse kan her have en indflydelse på nedsat fluiditet
24
Q
membranproteiners diffusionsmuligheder (begrænsninger)
A
1) Hæfter til cytoskelet
2) Hæfter til extracellulær matrix
3) Thight junctions i ephitelvæv ( inddeler cellen i apikal og basolateral)
25
Beskriv de to translations cyklusser
Starter som frie ribosomer i cytosol
1) %ER signal, translateres af friribosomer og ender i nucleus, mitokondrie eller cytosol
2) +ER signal binder til ribosom, med ER signal. transporteres til ER, hvor den translateres af en eller flere ribosomer, ender i lysosom, sekreret eller i membran.
26
Transport af protein til nucleus
1) syntetiseret protein har nuclear lokalitations signal (NLS) og binder til nuclear import protein (NIP).
2) transporteres ind i kerne via. kerne porer
3) RanGTP binder til receptor, receptor (NIP) slipper) og transporteres ud
4) RanGTP hydroliseres => RanGDP og transporteres ind i nucleus
- Transporteres færdigfoldet
- Energikrævende process
27
Transport af protein til mitokondrie
1) Syntetiseret protein har mitokondriel sekvenssignal (MSS)
2) MSS binder til TOM, som laver lateral diffusion for at møde TIM
3) Protein foldes ud og transporteres ind
4) foldes tilbage vha. chaperone proteiner og fraspalter MSS via. signalpeptidase
- Transporteres ikke færdigfoldet
- Ikke energikrævende proces
28
Transport af protein til cytosol
ingen signalsekvens --> forbliver i cytosol
29
elementer, som er påkrævet for transport via. ER
- ER-signalsekvens
- SRP
- SRP-r
- Translokator
30
ER-signal funktion
1) transport til SRP
2) Holde translokator åben
31
Single-pass transmembranprotein integration i ER
indeholder en hydrofob start transfersekvens i N-terminal, samt en hydrofob stop transfersekvens.
1) translateres ind
2) stopper ved stop transfersekvens
3) signalpeptidase kløver start transfersekvens fra og efterlader stop transfersekvens
32
Double-pass transmembranprotein integration i ER
Indeholder hydrofobe start transfersekven midt i sekvens og hydrofob stop transfersekvens
1) translateres ind
2) stopper ved stop transfersekvens
33
Vesikulær transport
Ved transport af store molekyler (endocytose og exocytose)
- Afsnøring (budding) af vesikler.
- Transport af vesikler langs mikrotubuli.
- Fusion af vesikler med target membran.
34
Afsnøring af vesikel
1) Coating, cargo binder til cargo receptor, adaptin og clathrin
2) Pinche, dynamin afsnører vesikel. (GTPase, gør brug af GTP)
3) uncoating, adaptin og clathrin fjernes.
35
Transport af vesikler
Transporteres via. GTPaser på mikrotubuli, som danner cytoskelet.
- Kinesin bevæger sig mod plus enden, mod cellemembran
- dynein bevæger mod minus enden, mod nucleus
Dynein sørger også for nucleus positionering i forhold til mikrotubuli
36
Fusion af vesikler
1) tethring, Rap protein (sørger for membran transport i rigtig retning, samt landing) på vesikeloverflade og tethring protein på membranoverflade
2) docking, V-snare på vesikel binder til T-snare via. ca+
3) Fusion
37
RER protein modificering
Disulfid-broer (cystein)
N-glykosylering
foldning, samling, kvalitetstjek
ER-signal fraspaltning
OBS! O-glykosylering sker i cis-golgi
38
Funktion af kulhydrat i glykoprotein
1) beskytter mod degradering i ER
2) Tilbageholder i ER lumen indtil færdig foldet
3) Transportsignal, fx. M6P --> lysosom
4) Glykocalyx på celleoverflade
39
konstitutiv exocytose
Transport af proteiner til extracellulær matrix, sker i alle celler og hele tiden.
40
Regulativ exocytose
Reguleret transport af proteiner til extracellulær matrix, sker i specialle celler
41
Endocytose typer
- Pinocytose
- Phagocytose
- Receptor-medieret endocystose (sker ved vesikel afsnøring)
42
Endocytose pathways
1) genbrug af cargo receptor
2) Lysosomer (degradering)
3) transcytose -> f.eks. transport fra apikal til basolateral side
43
Kolesterol funktion
1) regulerer membran rigiditet
2) syntese af steroide hormoner
44
Vesikel fusion
Kræver bestemte proteiner, som er komplementære med hinanden
45
Aminosyre med svovl
Cystein
46
GFP-fusion
I en celle kan man mærke target-strukturen og følge bevægelsen af mærket, dette sker ved rekombinant DNA-teknologi
47
Western blot
Bruges til at undersøge for protein-protein interaktioner
48
Passiv transport
Transport gør ikke brug af ATP
Fra høj til lav koncentration
ned af elektrokemisk gradient
1) Simpel diffusion --> Uden hjælp fra transportprotein (ionkanaler)
2) Faciliteret diffusion --> med hjælp fra transportprotein (GLUT)
- Kanaler --> ureguleret eller reguleret (spænding-gated, ligand-gated, mekanisk-gated)
- Transportere --> substrat specificitet (D-glukose vs L-glukose), konformationsændring og saturation (Vmax).
49
Aktiv transport
Transport gør brug af ATP
Fra lav til høj koncentration
Op ad elektrokemisk gradient
1) Primær -->3Na+/2K+ - ATPase
- Bruger ATP på stedet af transportprotein
2) Sekundær --> SGLT
- Bruger ikke ATP på stedet af transportprotein
- Gør brug af faciliteret diffusion til transport
50
Faciliteret diffusion
1) Kanaler --> ureguleret eller reguleret
- spænding-gated
- ligand-gated
- mekanisk-gated
2) Transportere
- substrat specificitet (D-glukose vs L-glukose)
- konformationsændring
- saturation (Vmax).
51
Diffusion af molekyler (i bestemt rækkefølge!!)
1) upolære
2) polære
3) ladet molekyler
52
Aktiv transportør
Pumpe
- ATP (Primær)
- coupled (sekundær)
- lys
53
Concentration af molekyler inde og ude af celle i mM
Inde:
K+ = 140
Na+ = 10
ca+ = 0.0001
cl+ = 20
ude:
K+ = 5
Na+ = 145
ca+ = 1-2
cl+ = 110
54
hvilemembranpotentiale (HMP) i eukaryote celler
-70 mV i indre cellemembran og 0 mV i ydre
55
osmotisk aktiv
partikel
Impermeabel molekyle, som vil påvirke den osmotiske gradient
56
Osmotisk tryk typer
- Hypoton (øger cellevolumen, osmotisk tryk ind)
- Istoton (uændret)
- Hyperton (mindsker cellevolumen, osmotisk tryk ud)
57
Ion kanel selektivitet
Ions selektion afgøres af lumens diameter, fordelingen af polære AA ende mod lumen og gating:
- Spændingsgated; membranpotentiale styret
- Ligand-gated; ligand styret (hormoner og neurotransmitter)
- Mekanisk-gated; styres af mekanisk stimuli
58
Aktionspotentiale
lokal stimuli inducerer åbning af Na+ ind i cellen og K+ ud.
1) generatorpotentialet
2) depolarisering --> Na+ spændingsstyret kanaler
3) repolarisering --> K+ kanaler
4) hyperpolarisering --> under hvilemembran potentialet
alt eller intet respons og selv-propagerende
59
Kemisk synapse påvirkning molekyler
stimulerer:
- Acetylcholine og glutamat
Inhiberer:
- Gaba
- Glycin
60
nervecelle - muskelcelle signalering
aktionspotentiale stimulerer SER, tæt på T-tubili, som frigiver Ca+. Dette stimulerer sakromer, til kontraktion.
61
Sakromer
Myosinhoveder binder til Aktin, troponin-C inhiberer, men frigives ved tilstedeværelse af Ca+.
- Myosin hoveder bevæger mod hinanden og kontraherer muskel.
- ATP krævende
62
Cellesignalering
Kan ske på protein-niveau (hurtig effekt) og på gen-niveau (langsom effekt)
- Endokrin signalering:
hormonal, udskilles i blodbanen
- Parakrin signalering:
Lokal signalering
- Kontakt-afhængig signalering: membranbundet signalmolekyle
- Neuronal signalering:
synapse afhængig signalering
63
Intracellulære receptorer
genkender små hydrofobe molekyler:
- Steroidhormon receptor (oftest i nucleus)
- Opløst gasmolekyle
64
Extracellulære receptorer
genkender store hydrofile molekyler:
- Ionkanal-koblet receptor
Ændrer cellemembranpermeabilitet for bestemte ioner og membranpotentiale (eksitable celler)
- G-protein koblet receptor
Igangsætter intracellulære signaleringspathway
- Enzymkoblet receptor:
Igangsætter intracellulære signaleringspathway
65
GPCR
alpha subunit udskifter GDP med ATP og aktiverer beta-gamme subunit, som gør følgende:
PKA, CaM-K og PKC er serin/threonin kinaser.
Gs:
- stimulerer AC, som omdanner ATP til cAMP
- Aktiverer PKA (protein - niveau)
Gi:
- Inhiberer AC
Gq:
- Aktiverer PLC, som omdanner PIP2 til IP3 og DAG
1) IP3
- Aktiverer calmodulin via. SER, som frigiver Ca2+
- Aktivering CaM-K
2) DAG (membranbundet)
- Aktiverer PKC via. Ca2+ (gen-niveau)
66
Sekundærer messengers
- Hydrofile; cAMP, cGMP, IP3 og Ca2+
- Hydrofobe; DAG
- Gas; NO
67
Enzymkoblet-R (RTK)
RTK fosforylerer tyrosin og aktiverer følgende pathways:
- Dimerisation
- autofosforylering (selv-fosforylering)
- Dannelse af docking-sites (til binding af andre enzymer)
Gq:
- Aktiverer PLC, som omdanner PIP2 til IP3 og DAG
1) IP3
- Aktiverer calmodulin via. SER, som frigiver Ca2+
- Aktivering CaM-K
2) DAG (membranbundet)
- Aktiverer PKC via. Ca2+ (gen-niveau)
Celledeling:
- adapter protein binder til RTK
- binder RAS-GEF, som aktiveres til RAS
- Ras udskifter GDP med GTP
- Aktiverer MAP-KKK
- Aktiverer MAP-KK
- Aktiverer MAP-K (serin/threonin og tyrosin kinase) (gen-niveau)
Celleoverlevelse og vækst:
- Binding af PI3-kinase, som omdanner PIP2 til PIP3
- aktiverer PK1/PK2
- Aktiverer PKB også kaldet Akt (serin/threonin kinase)
- Inhiberer BAD og TOR, hvilket øger celle overlevelse og vækst. (gen-niveau)
68
Nedbrydning af cAMP og mindskelse af CA2+
- cAPM nedbrydes af cAMP fosfordiesterase, som omdanner cAMP til AMP
- SERCA, ATP krævende pumpe, som pumper CA2+ tilbage ind i SER
69
Hormon og neurotransmitter
Tilfælles;
- Ca2+ reguleret exocytose
Forskel:
- Neurotransmitter; EC-R og ion-koblet kanal
- Hormon; EC-R (GPCR)/IC-R (nuklear receptor)
70
GPCR vs ECR
GPCR:
- Heterodimeric
- 7 transmembran
- IC-domæne er G-protein koblet
ECR:
- monomeric
- single-pass
- IC-domæne er enzym-koblet
71
Signal out pathways
Gs, Gi, Gq og Ras
72
Rhodopsin/Transducin pathway
- Photon eksiserer rhodopsin
- Transducin alpha subunit aktiveres ved udskiftning af GDP med GTP og aktiverer fosfordiesterase
- fosfordiesterase nedbryder cGMP til GMP
- Mindskelsen af cGMP inhiberer cGMP ligand-koblet Na/Ca2+ kanal
- ændring i membranpotential
- ændring i neurotransmitter frigørelse
73
glat muskelcelle aktivering pathway
- NOs (syntase) omdanner argenin til NO i epithelcelle
- NO diffunderer ind i glat muskel celle
- NO aktiviverer GC, som omdanner GTP til cGMP
- glatmuskel slapper af
cGMP fosfordiesterase nedbryder cGMP (blokeres af viagra)
74
Proto-oncogen
normale gener, der, når de muteres eller produceres i højere mængder, ændres til onkogener.
75
Signalstoffer
- Gs aktiveres af adrenalin
- Gq aktiveres af acetylcholin
- RTK aktiveres af:
1) mitogener (celledeling)
2) vækstfaktorer (cellevækst)
76
Hvilke aminosyrer fosforylerer hver kinase?
- PKA, PKC og CaM kinase
Serine og threonin
- MAP-K
Serine, tyrosin og threonin
- Janus-kinase (JAK)
tyrosin
- RTK
tyrosin
77
Cellecyklus
G0 fase: ingen celledeling
Interfase:
- G1: alt bortset fra kromosomer bliver duplikeret
- S fase: alle kromosomer bliver replikeret (fordoblet)
- G2: DNA tjekkes for fejl
M fase:
- Mitose:
1) Profase: duplikerede kromosomer kondenserer og mitotisk spindle sammles mellem de to centromerer
2) prometafase: nedbrydning af nuclear envelope nedbrydning
2) metafase: Kromosomer centreres mellem centromerene
3) anafase: Søster kromatiderne bliver sepereret og trukket væk fra hinanden samtidig.
4) telofase: Kromosomerne ankommer til centromer (spindle pole))
- Cytokinese: cytoplasma deler sig, vha. en kontraktiv ring.
78
Cellecyklus checkpoints
G1 --> S: er miljøet favorabel for proliferation
G2 --> M: er alt DNA replikeret og er alt DNA damage repareret
M: er alle kromosomer tilhæftet korrekt til mitotisk spindel
79
Kontrol proteiner
- Cytokiner + Cdk (cytokin dependent kinase)
- Rb-protein blokerer G1-->S
- P53 transkriptionsfaktor, stopper vha. P21 (+repair = cyklus fortsætter og %repair = apoptose)
80
Intrinsic
Cytochrome C, specific for mitochondria is released into cytosol, and binds to Apaf-1. This complex binds to pro-caspase 9 and form a complex that activates pro-caspase 3. Pro-caspase 3 cleaves I-CAD, which activates CAD to enter the nucleus and cleave DNA.
81
Extrinsic
-Trimeric Fas ligand (FasL) binds to and trimerizes FAS
-Clustering of the death domains (DDs) in the Fas cytoplasmic domains allows Fas to recruit FADD via it domain
-The clustered death effector domains (DEDs) of FADD recruit and activate pro-caspase 8 via similar DEDs in the pro-caspase
-Activated caspase 8 cleaves pro-caspase 3, which then cleaves I-CAD, releasing CAD to enter the nucleus and cleave DNA
82
Apoptose proteiner
Pro-apoptosiske proteiner:
- Bac og Bax
Anti-apoptosiske proteiner:
- Bcl-2
83
Cancer mutation
Proto-onkogen:
- Mutation: en allel
- Gain of function
Tumor suppressor gen:
- Mutation: Begge gener
- loss of function
84
Cytoskelet
Intermediære filamenter:
- Hoved function er at modstå mekanisk stress
- Celle-celle adhesion
- Findes i hele cellen
- Celletype specifik
- 8 alpha-helical tetramerer danner et filament
- ikke polariseret
Microtubuli:
- består af tubulin dimer
- GTP-binding (hydroliserer GTP til GDP og controlerer dynamisc instabilitet i væksten af microtubili)
- polariseret
- Organel (ER og Golgi) positionering i celle
- Organeltransport (dynein og kinesin)
- celledeling
- Flagel og cilier
- Udspringer fra microtubuli centromer og udspringer i hele celle
Actin filamenter:
- består af actin monomer
- ATP binding (bevæger to actin filamenter fra hinanden, skaber bevægelse)
- polariseret
- membrandynamik
- organeltransport
- cellemigratin og bevægelse
- Myosin binder til og hydroliserer ATP, bevæger sig mod plusenden (kontraktion)
- celledeling
- mikrovili
85
ARP
lamellipodium-dannelsen. En Rho GTPase stimulerer Arp til at knytte sig til siderne af allerede eksisterende actinfilamenter. Her er ARP udgangspunkt til dannelsen af nye actin-filamenter som skubber plasmamembranen fremad
86
Retinoblastoma (RB)
inhibator for transkriptions regulator, inaktiveres ved følgende:
1) Binding af mitogen til en mitogen receptor
2) Dette aktiverer G1-Cdk og G1/S-Cdk
3) Hvilket fosforylariserer RB
4) Hvilket derpå inaktiverer RB
87
MAP-K aktivation påvises ved
Translokation til kerne/WB og bergning af MAPK-P/MAPK ratio
88
fosfortidylserin
signalerer at cellen er i gang med apoptose og agerer som ”eat me” signal til fagocytter.
89
Flipaser og scramblase
Flipaser transporterer specifikke fosforlipider (mod koncentrationsgradient), hvorimod scramblaser transporterer random og udligner fosofrlipid koncentrationen i membranen (med koncentrationsgradient).
90
fibroblasters bevægelse
Trin 1: Aktin-polymerisering
Trin 2: vedhæftningen. Lamellipodia/filopodia fæstner sig til en underlag via transmembranproteiner (integriner).
Trin 3: kontraktion ved hjælp af myosin motor proteiner.
91
MAP
MAP kaldt plektrin stabiliserer og krydslinker MTs med intermediærfilamenterne. En bipolar mitotisk spindel formeres ved at selektiv stabilisere MTs. Her stabiliserer MAPs (+)-enden
92
μ-tubulin
startpunkt for nye MTs. Fejl/mutationer kan resultere i fejl i cilie- og flagelledannelse, eller i dannelsen af et cytosolisk netværk
93
typer af MTOCs
- cytosolisk netværk
- spindelformation
- cilier og flageller
94
Ved en given ions Nernst-potentiale vil transport af ionen over membranen netto være nul,
Ionens elektrokemiske gradient er null, dvs. der er en kemisk koncentrationsgradient i den
ende retning som lige afbalanceres af en spændningsgradient, som peger i den anden retning.
95
omfordeling af fosforlipidserin kan ske i apoptotiske celler ved hjælp af caspaser
Caspaser aktiverer en scramblase som sørger for en ”blanding” af PS mellem den
cytosoliske og den ekstracellulære side af plasmamembranen.
96
Motorproteiners indflydelse på mitose
- Kinesiner etablerer spindle polaritet, positionere kromosomerne mellem spindle polerne og fokuserer spindle polerne.
- Dynein etablerer spindle positionering, regulerer spindle længde og pol fokusering
- For at danne og vedligeholde en mitotisk spindle, motorproteiner skaber en balance mellem kræfter på mikrotubuli.
97
4 typer intermediær filament og placering
- Keratin filamenter i epithelceller
- Neurofilaments i nerveceller
- Nuklear lamins i alle dyreceller
- Vimentin i muskelceller, glial cells og i connective tissue cells
98
desmosomor og hemidesmosomer (intermediær filament)
Desmosomer: Styrker kontakt mellem to epitelceller og forbinder IFs fra de to celler medhinanden;
cadheriner og linker-proteiner (fig. 20-26).
Hemidesmosomer: Kontaktpunkter mellem epitelcellen og basallamina, holder epitelceller på deres
plads; integriner og linker-proteiner, (fig. 20-27).
99
Overordnede celletyper og primær typer i tyndtarm
Epithelceller, fibroblaster, glatte mukelceller og en basal lamina som består af de ekstracellulære proteiner (kollagen og laminin)
100
Wnt proteinet
liganden for en GPCR (Wnt receptor) som aktiverer
intracellulære sigalproteiner. Disse inaktiverer proteinkomplekset APC og dermed inhiberer
nedbrydning af beta-catenin.
- virker som bremse for celle proliferering
101
processen, som nedbryder cykliner, og hvordan den kontrolleres
APC/C tagger cykliner med en kæde af ubiquitin-proteiner. Denne markør kontrollerer cyklinernes nedbrydning i proteasomet
102
Na+/K+ pumpe cyklus
Na+ bindes til kanal, hvorved denne fosforylariseres og transporterer Na+ ind i cellen. Herefter binder k+ til kanalen, hvorved denne defosforylariseres og K+ transporteres ud.
ATP krævende = primær aktiv
103
ubiquitin-medieret protein-nedbrydning bruges i udviklingen af anti-cancer drugs
Ubiquitin-medieret protein nedbrydning er essentiel i celledeling, ved inhibering af denne inhiberes kræftcellens evne til proliferering, samt ophobning af fremmedlegme vil resultere i stress og apoptose
104
tre forskelle på, aktivering en intracellulær receptor vs. aktivering af RTK
- Placering
- Signalmolekyle (lille hydrofob vs. andet)
- Kinase aktivitet ved RTK
