HFST 19: genetische code en eiwitsynthese

Question 1

welke intracellulaire membraan omgeven compartimenten zijn er en hoe zijn er verbonden ?

of welke zijn deel van het endomembraan systeem ?

Answer 1

-ER

-Golgie apparaat

-endosomen

-lysosomen

(niet paroxismen en mitochondrien)

-> verbonden door vesiculair transport tussen de compartimenten

Question 2

leg de secretorische route uit (=afgifte)

Answer 2

ER naar Golgi naar SV (secretorsische vehikels) naar PM

of Er. naar Golgi naar endosoom naar lysosoom

Question 3

leg endocytotische route uit (wegbrengen uit de cel)

Answer 3

PM naar endocytotische vesikels naar endosoom naar lysosoom

Question 4

beschrijf

Answer 4

-continu netwerk verspreid over ganse cytoplasma/ celvolume !

-> lumen: holte omgeven door membraan van cisterna

Question 5

RER vs GER

Answer 5

RER heeft ribosomen aan cytosolische zijde=> gaat instaan voor aanmaak van eiwitten

Question 6

functie van RER

Answer 6

-aanmaak van eiwitten en import ervan in het lumen of het membraan voor de secretorishe route

-modificering en kwaliteitscontrole van eiwitten

Question 7

functie van SER

Answer 7

-aanmaak van lipiden, steroïdhormonen

-metabolisme: koolhydraten en geneesmiddelen

-Ca 2+ opslag voor signaaltransductie

Question 8

Ca 2+ oplsag

Answer 8

-calcium pompen zoals SERCA

-vrijstellingskanalen zoals IP3 receptoren en ryanodine receptoren

-bevat ook Ca bindende eiwitten in het lumen als bufferfunctie

Question 9

metabolisme van koolhydraten rol van ER

Answer 9

glucose-6-fosfaat is te groot en geladen en kan dus de levercel niet verlaten

-> moet omgezet worden naar glucose door fosfatase dat in het ER aanwezig is

Question 10

functe van ER: metabolisme van geneesmiddelen en toxines leg uit

Answer 10

cytochroom P450 enzymes (= CYP) in ER: hebben allemaal een heemgroep als cofactor (platte vierkantige structuur met 4 N en 1 Fe) dat zuurstof tijdelijk kan binden

• CYP gaan oxidaties van endogene moleculen en lichaamsvreemde stoffen zoals Xenobiotica doen

Question 11

Leg de CYP reactie uit en functie

Answer 11

atsen= hydroxilatie

=> molecule wordt hydrofieler en gaat dus beter oplosbaar zijn in water/ bloed en ze gaan dus beter via urine verwijdert worden

-bvb dus toxines elimineren via hydroxylering

=> gaat ook activiteit van hydroxyleerde molecule wijzigen

Question 12

porbleem van geneeskunde met terfenadine

Answer 12

normaal wordt terfenadine omgezet naar fexofenadine dat goed is voor het lichaam

-als mensen terfenadine en erythromycine (antibiotica) tegelijk opnamen ging erythromycine CYP3A4 inhiberen en steeg de concentratie aan terfenadine wat gevaarlijk is want het is een blokker van K+ kanalen wat leidt tot dodelijke ritmestoringen van het hart

Question 12

wat is diazepam en toepassing van CYP erop

gevolg van pompelmoes inname

Answer 12

geneesmiddel als kalmeermiddel

=> CYP3A4 gaat op diazepam een hydroxyde groep plaatsen en zo temazepam vormen dat gemakkelijker via urine zal afgescheiden worden

-pompelmoes gaat CYP3A4 blokkeren en dus stijgt de concentratie aan diazepam in het lichaam en kan gevaarlijk zijn

Question 13

fenobarbital problemen met dit medicament

Answer 13

fenobarbital werkt anti epileptisch

• gaat door CYP3A4 naar het urine gaan

-> maar in de lever stimuleert fenobarbital de secretie va, CYP3A4 wat leidt tot daling van fenobarbital in de cel want sneller omgezet en dus minder werking van het medicament

Question 14

waar ligt het golgi apparaat en uit wat is het opgebouwd ?

Answer 14

perifeer

-uit een stapel van cisternae(denk aan pannenkoek structuur)

Question 14

biosynthese van cholesterol, leg de regeling ervan uit van eerste stappen

-ook vermeld een geneesmiddel dat deze stappen gaat beïnvloeden

Answer 14

begin bij acetylCo A, omgezet tot 3-hydroxy-3-methylglutarylCo A (=HMG CoA)

• dit laatste wordt door HMG CoA reductase omgezet naar mevalonaat

=> deze stap is snelheidsbepalend in de cholesterol synthese: normaal geregeld door negatieve feedback van cholesterol (als er te veel cholesterol is gaat het HMG CoA inhaleren)

-> bij indienen van statines gaat het HMG CoA inhiberen wat de synthese van cholesterol gaat remmen

Question 15

functie van golgi-apparaat

Answer 15

-aanmaak van sfingolipiden, glycolipiden en sfingomyelinen

-modificering en transport van eiwitten en sorteren

Question 16

wat betekent een gepolariseerd Golgi apparaat en geeft de 3 delen

Answer 16

bevat een ingang en uitgang en soort weg waardoor de vehikels moeten

-ingang= Cis-golgi netwerk= CGN: ontvangt de vehikels van het ER

-de cargo-eiwitten gaan de vehikels transporteren door het apparaat= transit zone=mediale cisternae

• de uitgang= transgolgi netwerk= TGN: functie is het sorteren van de eiwitten

Question 17

beschrijf de compartimentalisering van het Golgi apparaat en wat is de naam van de stoffen die in het Golgi apparaat blijven ?

Answer 17

verschillende samenstelling qua enzymes en eiwiten die dus verschillende functies gaan uitvoren

-residerende enzymes/eiwitten: blijven in het apparaat

-> verschillen qua cis, trans en mediaal zone => andere reacties in de cis, trans en mediale zones wat goed is voor verschillende reacties na elkaar te laten gebeuren en belangrijk voor bouw van de suiker structuur

Question 18

hoe heet de beweging van het CGN naar het TGN en omgekeerd ? en beschrijf wat met de cisternen gebeurt en functie van geheel

Answer 18

anteretrograat transport (CGN naar TGN ): cisternen in het geheel laten matureren= cisternale maturatie

retrograat transport: terugbrengen van “ontsnapte” eiwitten want niet enkel de cargo maar ook de residerende eiwitten bewegen naar de transzijde door anterograat transport

functie: geheel in evenwicht houden en constante flow van cargo eiwitten

Question 19

beschrijf de spatiële verdeling van de enzymes voor eiwitten

Answer 19

cis: mannosidase

mediaal: galactotransferase

trans: sialzuurtransferase, furie

=> duidelijk progressieve en sequentiële maturatie van eiwitten doorheen het golgi apparaat

Question 20

sortering van eiwitten: wat zijn de 2 grote manieren ?

Answer 20

default: naar cytosol gaan want na translatie process komt peptidekten defacto in het cytosol

afwijkend: door sorteersysteem

Question 21

leg de 2 mechanisme van sorteren uit

Answer 21

-cotranslationeel= tijdens de translatie: translatie op ribosomen in het ER, peptiden keten komt terecht in het lumen van het ER en vandaar via secretorische route weggevoerd naar eindbestemming

-Postranslationeel= na de translatie: op vrije ribosomen in het cytosol, eerst volledige aanmaak van peptide keten en dan gebracht naar eindbestemming (cytosol, kern, mitochondria, peroxismen)

Question 22

beschrijf de sorteersignalen

Answer 22

sorteersignaal= adreslabel voor het eiwit= structureel element in de peptideketen, voorbeeld van 3 types elementen in de peptide keten

-specifieke AZsequenties zoals bvb de KDElsequentie (Lys, Asp, Glu, Leu: dit is het sorteersignaal)= sorteersignaal voor eiwitten in het lumen van het ER en daar ook moeten blijven= residerende eiwitten

-suikerketen zoals manos-6-fosfaat dat een sorteersignaal is voor lysosomale enzymes

-een hydrofoob domein zoals een signaal peptide is ook een sorteersignaal: een sequentie van apolaire AZ dat zich bevindt aan het begin van de peptide keten is signaal voor cotranslationele import in het ER

Question 23

hoe worden de sorteersignalen herkent ?

Answer 23

door specifieke receptors

Question 24

beschrijf de import van eiwitten in het lumen van het ER (niet goed, verwijder deze vraag ?)

Answer 24

van Golgi naar ER brengen

-in het lumen van ER zijn er solubele eiwitten

-in het membraan van ER zijn er membraaneiwitten

Question 25

beschrijf import naar lumen via translocationele translatie

Answer 25

start: translatie op vrije ribosomen in cytosol

-> NH2-terminus bevat een signaalpeptide

-> NH2 herkent door de SRP receptor en SRP gaat de translatie onderbreken na het binden aan het signaalpeptide door te intrigeren met het ribosoom

-> het SRP/ribosoom/ peptide complex bindt aan een translocon in het membraan van het rER

-> translocon opent en ontvangt de signaalpeptide in een porie (NH2 gericht naar het cytosol)

-> hervatten van de translatie in deze conformatie

-> de peptide keten wordt in het lumen geduwd want groeit en kan niet in richting van ribosoom verschuiven dus moet richting lumen groeien ->signaalpeptidase maakt de signaalpeptide los van de petideketen en laat die in het translocon

Question 26

wat bepaalt de topologie en oriëntatie van de transmembranaire segmenten

Answer 26

er zijn 4 verschillende membraan eiwitten die de peptide ketens binnenbrengt

Question 27

beschrijf de 4 types transmebranaire eiwitten

Answer 27

-type 1

-> heeft 1 transmembranair eiwit

->

-type 2

-type 3

-type 4

Question 28

hoe werkt Type 2 membraan eiwitten

Answer 28

-geen signaalpeptide

-> translatie begint in het cytosol

-start-transfer sequentie (bouw; tiental hydrofobe AZ) wordt herkent door signaalrecognitiepartikel (=gelijke functie als signaalpeptide)dus wordt het overgebracht naar het ER lumen en daar loopt translatie verder

-> starttransfersequentie gaat op einde translatie naar de lipiden dubbellaag diffunderen (thermodynamisch gunstig: hydrofoob-hydrofoob) en zo einde van translatie zorgen