Signalvägar

Question 1

Hur fungerar en G-proteinkopplad receptor?

Answer 1

• Signalmolekyl binder in till receptor
• Detta ger en strukturförändring som aktiverar receptorns GEF och rekryterar ett G-protein
• GEF aktiverar G-proteinet genom att att den inducerar frisläppning av GDP —> GTP

Question 2

Var finns GPCR?

Answer 2

Finns i många olika typer av vävnader. Är organspecifika.

Kan känna av dofter och ta in synintryck mha fotoner.

Question 3

Exempel på down stream effektors för GPCR?

Answer 3

• PLC-beta som ökar konc av Ca2+ i cytosol
• Adenylyl cyklas som aktiverar ATP ->cAMP i cytosol
• cGMP-fosfodiesteras som för cGMP-> GMP
• Jonkanaler..?

Question 4

Hur går aktivering av ett heterotrimeric G-protein av en GPCR till?

Answer 4

G-proteiner består av tre sub. Alfa, beta och gamma

Bundet till membranet mha av lipidsvans

Det är antingen Alfa eller Beta/Gamma som aktiveras av GPCR’s GEF och sedan kommer kunna interagera med down stream targets

GEF gör att subenhetens GDP —>GDP

Är inga enzym utan aktiverar andra targets/mediatorer genom att attrahera de till membranet eller ge de en konformationsförändring

Question 5

Vad gör GEF?

Answer 5

Guanin nukleotid exchange factor

Skapar en strukturförändring hos G-proteinet som gör att GDP släpps och GTP kan binda in istället

Question 6

Vad gör ett GAP?

Answer 6

GTPase activating protein

Sitter ofta som en del av ett G-protein och hydrolyserar efter en stund GTP -> GDP och inaktiverar proteinet

Question 7

Hur aktiveras Adenylyl cyklas?

Vad gör enzymet?

Vad aktiveras?

Answer 7

Adenylyl cyklas aktiveras av en konformationsförändring av Alfa-sub av ett G-protein

Enzymet kan då katalysera bildandet av cAMP från ATP

cAMP inhiberar de regulatoriska sub av PKA som därmed aktiveras

Question 8

Vad inaktiverar Adenylyl cyklas?

Answer 8

När G-proteinets alfa-sub inaktiveras av dess GAP kommer den att återassocieras med beta/gamma sub

När alfa-sub släpper från Adenylyl cyklas kommer konformationen återgå till dess inaktiva form

Question 9

Vad inaktiverar PKA, genom att omvandla cAMP -> AMP?

Answer 9

Fosfodiesteras

När cAMP inte längre kan inhibera de regulatoriska sub av PKA kommer de att återassocieras med de katalytiska sub och enzymet inaktiveras

Question 10

Hur ser strukturen för PKA ut?

Answer 10

Den har två regulatoriska och två katalytiska sub

När cAMP binder in till de regulatoriska kommer de dissocieras och de katalytiska frigörs och blir aktiva

Question 11

Vad aktiveras av PKA?

Answer 11

• PKA är det enzym som kan fosforylera och aktivera glykogenfosforylas

Glykogenfosforylas fosforylerar glykogen till glukos-1-P (energi frigörs från förråd)

• PKA kan också transporteras in i kärnan där den aktiverar transkriptionsfaktorn CREB

Question 12

Vad stimuleras av adrenalin?

Answer 12

Binder till GPCR i lever och muskel

Aktiverar Adenylyl cyklas - cAMP -PKA

Glykogen bryts ner - snabb energi

Question 13

Var bildas adrenalin?

Answer 13

I binjurar

Question 14

Hur aktiveras Fosfolipas C- beta?

PLC-beta

Answer 14

Aktiveras av Alfa-q-sub av G-protein

Question 15

Vad gör PLC-beta (Fofolipas C beta)?

Answer 15

Klyver av inositolringen från en fosfatidylinositol-4,5-bisfosfat

Bildar en frigjord hydrofil Inositol-3-P (PIP3)
+ en membranbunden diacylglycerol (DAG)

Question 16

Koncentrationen av - vilken jon - regleras av IP3 och DAG?

Answer 16

Ca2+

Question 17

Vad aktiveras av IP3?

Answer 17

IP3 binder till jonkanalbundna receptorer på ER-membranet - öppnar jonkanaler som släpper ut Ca2+ i cytoplasma

Ca2+ transporteras MED sin gradient

Question 18

Vad aktiveras av DAG?

Answer 18

DAG kan tillsammans med Ca2+ binda in till PKC och aktivera den

Question 19

Hur avslutas Ca2+ signalering?

Answer 19

Genom att Ca2+ binder in till calmodulin - strukturförändringen gör att den kan binda in och aktiverav Ca2+ pumpar på ER-membranet

Ca2+ pumpas tillbaka in i ER

4 st Ca2+ binder till en Calmodulin och inbindingen sker cooperativt

Calmodulin är inget enzym

Question 20

Vad gör Calmodulin?

Answer 20

Den aktiva formen av Calmodulin kan:

• Binda till Ca2+ jonpumpar på ER-membranet och aktivera dessa
• Kan binda till de regulatoriska sub på CaMK så att den katalytiska delen exponeras

Question 21

Vad är CaMK?

Answer 21

Calmodulin dependent protein kinas

Question 22

Vad är DAG?

Answer 22

Membranbundna Diacylglycerol

Question 23

Vad är skillnaden mellan PIP3 och IP3?

Answer 23

Fosfatidylinositol-3-P
(Membranbunden)

Inositol-3-fosfat
(Fri inositolring)

Question 24

Vad är en enzymkopplad receptor?

Struktur och funktion

Answer 24

Ett single-pass transmembranprotein med katalytisk aktivitet

Inbindning av en ligand ger en dimer-formation som katalyserar auto-transfosforylation

Intracellulära proteiner med en SH2-domän kan binda till specifika fosforylerade Tyrosiner på RTK

Question 25

Hur fungerar selektiviteten av inbinding till de fosforylerade Tyrosinerna i RTK?

Answer 25

SH2 domäner har ett inbindningställe för fosforylerad Tyrosin och ett inbindningsställe för sidokedjan på en annan AA -A därav selektiviteten

Question 26

Vilka typer av protein kan ha en SH2-domän?

Answer 26

T.ex. adaptorprotein eller enzymer Adaptorprotein fungerar som en adaptor mellan de RTK och protein som inte har egna SH2-domän. Adaptorprotein består av en SH2-domän och en eller flera SH3-domän

Question 27

Exempel på protein som aktiveras av RTK?

Answer 27

- Fosfolipas C-gamma (PLC-gamma) | - Fosfoinositid-3-kinas (PI3-kinas)

Question 28

Vad aktiveras av Fosfolipas C-gamma?

Answer 28

Klyver av inositol-3-P (IP3) från PIP2 (precis som PLC-beta) - ökar Ca2+ konc och aktiverar PKC

Question 29

Vad aktiveras av PI3-Kinas (fosfoinositid-3-kinas)?

Answer 29

Fosforylerar PIP2 -> PIP3 PI (4,5)P2 —>PI (3,4,5)P3

Question 30

Hur aktiveras PI3-Kinas?

Answer 30

IP3-Kinas har en SH2-domän och rekryteras till plasmamembranet av RTK Eller kan rekryteras av beta/gamma-sub av G-protein

Question 31

Vad är PIP3s funktion?

Answer 31

Fungerar som en ankar-plats för signalernade protein med en PH-domän

Question 32

Vad gör ett PH-domän?

Answer 32

Binder till PIP3 på plasmamembranet

Question 33

Hur avslutas en signalering via PIP3?

Answer 33

Mha PTEN-fosfatas PIP3- PIP2

Question 34

Hur aktiveras RAS?

Answer 34

Av RTK - Genom ett adaptorprotein med SH2 domän och ett RAS-GEF bundet till dess SH3-domän

Question 35

Vad är RAS?

Answer 35

En monomeriskt G-protein som aktiveras av RTK Reglerar genuttryck och proteinaktivitet

Question 36

Vad är effekten av MAP kinas pathway?

Answer 36

Reglerar proteinaktivitet och/eller genuttryck kopplat till celldifferentiering eller prolifiering

Question 37

Hur ser aktiveringskedjan ut i MAP-kinas pathway?

Answer 37

RAS aktiverar Raf genom att rekrytera den till plasmamembranet Raf fosforylerar och aktiverar Mek Mek fosforylerar och aktiverar Erk Erk fosforylerar och aktiverar olika proteinkinaser och transkriptionsregulatorer

Question 38

Vilka enzym ingår i Map-kinas pathway?

Answer 38

Ras Raf Mek Erk

Question 39

Hur avslutas RTK signalering?

Answer 39

Receptorn och de bundna liganderna tas upp av cellen via endocytos och bryts ner i lysosom

Question 40

Hur avslutas Ras-signalering?

Answer 40

Ras’s bundna GTP hydrolyseras till GDP av dess RAS-GAP

Question 41

Hur avslutas inaktiveras/avslutas MAP-kinaser?

Answer 41

Defosforyleras av ett fosfatas

Question 42

Vad stimuleras av AKT/PKB?

Answer 42

Stimulerar cellens överlevnad och tillväxt. T.ex. Tillväxtfaktorer binder till RTK och signalerar via AKT

Question 43

Hur aktiveras AKT/PKB?

Answer 43

Aktiveras genom RTK som rekryterar PI-3 kinas till membranet PI3-kinas aktiverar PIP2–> PIP3 PIP3 sitter i membranet och binder in AKT/PKB + PDK1 (fosfoinositol-dependent kinas 1) Detta gör att AKT/PKB kan fosforyleras och aktiveras av PDK1 (och mTOR) Det aktiverade AKT/PKB dissocieras från membranet och kan fosforylera annat i cellen