Biokémia, molekuláris és sejtbiológia

Átírás

1

2 Biokémia, molekuláris és sejtbiológia EGYETEMI JEGYZET Szerkesztette: BÁNHEGYI GÁBOR és SIPEKI SZABOLCS Második, bõvített kiadás

3 A könyv szerzõi Dr. Bánhegyi Gábor Dr. Buday László Dr. Csala Miklós Dr. Csermely Péter Dr. Hrabák András Dr. Kapuy Orsolya Dr. Kardon Tamás Dr. Kereszturi Éva Dr. Keszler Gergely Dr. Kukor Zoltán Dr. Lizák Beáta Dr. Mandl József Dr. Mészáros Tamás Dr. Müllner Nándor Dr. Nemoda Zsófia Dr. Rónai Zsolt Dr. Sasvári Mária Dr. Sipeki Szabolcs Dr. Sõti Csaba Dr. Vér Ágota A könyvet lektorálta: Dr. Bánhegyi Gábor, Dr. Csala Miklós, Dr. Müllner Nándor, Dr. Sipeki Szabolcs Dr.Bánhegyi Gábor, Dr. Sipeki Szabolcs, 2015, 2018 ISBN A könyv és adathordozó (legyen az e-könyv, CD vagy egyéb digitális megjelenés) szerzõi jogi oltalom és kizárólagos kiadói felhasználási jog alatt áll. Bármely részének vagy egészének mindennemû többszörözése kizárólag a szerkesztõk, a szerzõk és a kiadó elõzetes írásbeli engedélye alapján jogszerû. Felelõs kiadó: dr. Táncos László Tördelõszerkesztõ: dr. Vincze Judit Ábrák: Ángyán Gergõ Borító: dr. Táncos László SKD: 573

4 III Tartalom I. FEJEZET: MAKROMOLEKULÁK SZERKEZETE ÉS MÛKÖDÉSE I/1. Fehérjék szerkezete és fehérjeszerkezet kialakulását segítõ sejtes mechanizmusok Csermely Péter, Sõti Csaba I/1.1. Aminosavak és peptidek I/1.2. A fehérjék szerkezete I/1.3. A fehérjék szerkezetét kialakító és stabilizáló erõk I/1.4. A fehérjék szerkezetének denaturációja I/1.5. A fehérjék szerkezetének kialakulása in vitro I/1.6. A fehérjeszerkezet kialakulásának termodinamikai viszonyai I/1.7. Különbségek az in vitro és in vivo fehérjeszerkezet kialakulás között I/1.8. A fehérjék szerkezetének kialakulása és megõrzése a sejtben, a chaperonok I/2. Enzimológia Kukor Zoltán I/2.1. Enzimek elnevezése I/2.2. Enzimkatalízis I/2.3. Enzimaktivitás mértékegységei I/2.4. Enzimek specificitása I/2.5. Enzimkinetika Michaelis Menten-kinetika Több szubsztrátos enzimek Kinetikailag perfekt enzimek Az enzimreakciók gátlása Enzimaktivitás szabályozása I/2.6. Medicinális enzimkinetika Enzimek mennyiségi meghatározása Enzimatikus koncentrációmérés (metabolitmeghatározás) I/3. Hemoglobin: az oxigénszállítás biokémiája Mandl József I/3.1. A hemoglobin szerkezete I/3.2. A hemoglobin oxigénkötése, -leadása I/3.3. A hemoglobin CO 2 - és NO-kötése I/3.4. Haemoglobinopathiák I/4. Proteázok Kereszturi Éva I/4.1. Szerin-proteázok Limitált proteolízis Szubsztrátspecificitás Katalízis Sav-bázis katalízis Kovalens katalízis Egyéb szerin-proteázok

5 IV TARTALOM Szerin-proteáz-inhibitorok I/4.2. Metalloproteázok Katalízis I/4.3. Savanyú proteázok Aktiválódás Katalízis I/4.4. Cisztein-proteázok I/4.5. Egyéb proteázok I/5. A hemosztázis biokémiája Keszler Gergely I/5.1. Áttekintés I/5.2. A véralvadás szerin-proteáz rendszere és annak szabályozása I/5.3. A trombinaktivitás kontrollja Plazma-proteázinhibitorok A protein C/protein S rendszer I/5.4. A véralvadék feloldása I/6. Transzporterek Lizák Beáta I/6.1. Diffúzió biológiai membránonkon keresztül I/6.2. Fehérjemediált transzport I/6.3. Transzportfolyamatok energetikája I/6.4. Carrier típusú transzporterek Passzív transzport Glukóztranszporterek (GLUT) Klorid-bikarbonát antiporter Aktív transzport P-típusú pumpák F-típusú pumpák V-típusú pumpák ABC-transzporterek I/6.5. Csatornák Aquaporinok I/6.6. A sejtek Ca 2+ -homeosztázisa A citoszól Ca 2+ -koncentrációját emelõ transzportfolyamatok Ca 2+ -csatornák a plazmamembránban Ca 2+ -felszabadulás intracelluláris raktárakból Az intracelluláris Ca 2+ -szintet csökkentõ transzportfolyamatok I/7. A nukleinsavak felépítése, szerepe Rónai Zsolt I/7.1. Replikáció A genetikai információ Prokarióta replikáció Eukarióta replikáció I/7.2. DNS-károsodás, hibajavítás, mutációk és polimorfizmusok DNS-károsodások és azok javítása Mutációk és polimorfizmusok

6 TARTALOM V I/8. Transzkripció: a DNS-ben tárolt információ átírása RNS-re Sasvári Mária I/8.1. A transzkripció fõ jellemzõi A DNS-függõ RNS-polimerázok által katalizált reakció A prokarióta transzkripció jellegzetességei Transzkripció eukariótákban és az elsõdleges transzkriptum érése Az eukarióta DNS-függõ RNS-polimerázok Az eukarióta mrns érési folyamata Alternatív intronkivágás (alternative splicing) Az eukarióta riboszomális RNS-ek és a trns-ek érése Az RNS-ek nukleáris exportja I/8.2. A transzkripció szabályozása prokariótákban Az E. coli lac operonjának mûködése I/9. A génkifejezõdés szabályozása eukariótákban, epigenetikai módosulások Nemoda Zsófia I/9.1. A transzkripció kromatinszintû szabályozása Hisztonmódosítások DNS-metiláció Géninaktiváló folyamatok I/9.2. Az eukarióta transzkripció iniciáció jellegzetességei I/9.3. Az eukarióta transzkripciós faktorok szerkezeti motívumai I/9.4. Az eukarióta mrns képzési és érési folyamatainak szabályozása a sejtmagban Alternatív promoter használata Alternatív splicing RNS szerkesztés I/9.5. Az eukarióta mrns stabilitásának szabályozása A mrns lebomlásának tényezõi A mikrorns szabályozási mechanizmusa I/10. A genetikai kód és a fehérjeszintézis Mészáros Tamás A genetikai kód A fehérjeszintézis adaptorai, trns-ek A genetikai kód értelmezése, aminoacil-trns-szintetázok A fehérjeszintézis helyszíne, riboszóma Transzláció, a peptidlánc kialakulása I/11. A transzláció szabályozása Mészáros Tamás I/12. A fehérjék poszttranszlációs módosítása Mészáros Tamás I/13. Proteaszomális fehérjedegradáció Mészáros Tamás

7 VI TARTALOM I/14. Vírusok molekuláris biológiája (Csala Miklós) I/14.1. Bevezetés I/14.2. A vírusgenom sajátosságai I/14.3. A bakteriofágok reprodukciós stratégiái I/ Litikus ciklus I/ Lizogén ciklus I/ A l fág integrációja I/ A l fág repressziója I/ A l fág indukciója I/14.4. Az emberben élõsködõ vírusok reprodukciós stratégiái I/14.5. A vírusgenom replikációjának sajátosságai I/ DNS-vírusok (dsdns és ssdns) replikációja I/ Bidirekcionális DNS-replikáció I/ Szálkiszorításos ( strand displacement ) DNS-replikáció I/ Forgó karika ( rolling circle ) DNS-replikáció I/ Reverz transzkripciós DNS-vírusok (dsdns-rt) replikációja I/ Tisztán RNS-vírusok (dsrns, (+) ssrns és (-) ssrns) replikációja I/ A dsrns-vírusok replikációja I/ A (+) ssrns-vírusok replikációja I/ A (-) ssrns-vírusok replikációja I/ Reverz transzkripciós RNS-vírusok (retrovírusok) replikációja I/14.6. A vírusgének transzkripciójának sajátosságai I/ DNS-vírusok génjeinek transzkripciója I/ Tisztán RNS-vírusok génjeinek transzkripciója I/ Polimerázmegcsúszás ( polymerase slippage ) I/ Ambiszensz vírusok génjeinek transzkripciója I/ Retrovírusok génjeinek transzkripciója I/14.7. Az eukarióta vírus-mrns-ek érése és szerkesztése I/ Az 5 vég érése I/ Splicing I/ A 3 vég érése I/ RNS-szerkesztés ( RNA editing ) I/14.8. A vírusfehérjék transzlációjának sajátosságai I/ Sapkafüggetlen iniciáció riboszómabeléptetõ hely I/ eif2-független iniciáció iniciátor trns-t elhelyezõ hurok vagy csomó I/ Iniciáció alternatív start kodonokkal I/ Figyelmetlen pásztázás ( leaky scanning ) I/ Riboszómaelterelés ( ribosome shunting ) I/ Termináció reiniciáció I/ Riboszómaugrás I/ Transzlációs kereteltolódás I Terminálásgátlás ( suppression of termination ) I Vírusellenes taktikák a gazdasejtben és ezek kivédése I Restrikciós metilázok és endonukleázok a baktériumokban I A kettõsszálú RNS által kiváltott stressz eukarióta (humán) sejtekben

8 TARTALOM VII I/15. Géntechnika, biotechnika Rónai Zsolt I/15.1. Polimeráz láncreakció A PCR-termék detektálása: DNS elektroforetikus analízise A valós idejû PCR I/15.2. Mutációk és polimorfizmusok vizsgálata Ismétlõdési variációk SNP-k és pontmutációk Restrikciós fragmentum hosszúság polimorfizmus DNS-szekvenálás SNP-k és pontmutációk vizsgálata valós idejû PCR-rel I/15.3. Rekombináns DNS elõállítása és alkalmazása A DNS-konstrukció elõállítása I/15.4. A génkifejezõdés vizsgálata RT-PCR DNS-chip Fehérjék kimutatásának lehetõségei I/16. Rendszerbiológia (systems biology), bioinformatika, hálózatok Csermely Péter, Kapuy Orsolya I/16.1. Rendszerbiológia (systems biology) Szabályozási motívumok Alkalmazott módszerek A sejtciklus szabályozási hálózatának feltérképezése A jelátviteli hálózatok tanulmányozása Virtuális sejt I/16.2. Bioinformatika A bioinformatika alapjai Adatbázisok Szekvenciavizsgálat Szerkezeti bioinformatika I/16.3. A hálózatok A biológiai hálózatok legfontosabb tulajdonságai A biokémiai és molekuláris biológiai rendszerek legfontosabb hálózatai II. FEJEZET: BIOENERGETIKA ÉS ANYAGCSERE II/1. Bioenergetika, oxigénmetabolizmus Mandl József II/1.1. Az energiatranszformáció metabolizmus II/1.2. Csoportátvitel kapcsolt reakciók Foszforil-transzfer szerepe Elektronátvitel szerepe Az elektrontranszfer és a foszforiltranszfer szabályozó szerepe a metabolizmusban II/1.3. Oxigén szerepe a hatékony energiatranszformációban Oxidoreduktázok a metabolizmusban Oxidázok Dehidrogenázok Hidroperoxidázok

9 VIII TARTALOM Oxigenázok Az oxigén tökéletlen redukciója A biológiailag jelentõs ROS-molekulák és keletkezésük A ROS károsító hatásai A ROS eliminálása, az antioxidáns védelem mechanizmusai II/2. Glikolízis Csala Miklós II/2.1. A glikolízis fázisai Az elsõ fázis lépései Hexokináz glukokináz (HK GK) Foszfohexóz-izomeráz Foszfofruktokináz-1 (PFK1) Aldoláz(ok) Foszfotrióz-izomeráz A második fázis lépései Glicerinaldehid-3-foszfát-dehidrogenáz Foszfoglicerát-kináz Foszfoglicerát-mutáz Enoláz Piruvát-kináz (PK) II/2.2. A glikolízis folytatása II/2.3. Glikolízis a vörösvértestben a 2,3BPG útvonal Biszfoszfoglicerát-mutáz ,3-Biszfoszfoglicerát-foszfatáz II/2.4. A glikolízis energiamérlege Szubsztrát szintû foszforiláció Oxidatív foszforiláció II/3. Piruvát-dehidrogenáz komplex Csala Miklós A piruvát oxidatív dekarboxilációja A piruvát-dehidrogenáz komplex építõelemei A piruvát-dehidrogenáz komplex által katalizált folyamat Piruvát-dehidrogenáz Dihidrolipoil-transzacetiláz Dihidrolipoil-dehidrogenáz A piruvát-dehidrogenáz komplex kitüntetett metabolikus szerepe A piruvát-dehidrogenáz komplex szabályozása Allosztérikus szabályozás Foszforiláció/defoszforiláció II/4. Citrátkör Csala Miklós II/4.1. A citrátkör lépései Citrát-szintáz Akonitáz Izocitrát-dehidrogenáz

10 TARTALOM IX a-ketoglutarát-dehidrogenáz (komplex) Szukcinil-KoA-szintetáz Szukcinát-dehidrogenáz Fumaráz Malát-dehidrogenáz II/4.2. A citrátkör összetett funkciója A citrátköri intermedierekbõl kiinduló útvonalak Zsírsav- és koleszterinszintézis Aminosavak szintézise Glukózszintézis Porfirinszintézis A citrátköri intermedierekben végzõdõ útvonalak anaplerózis Piruvát-karboxiláz Aminosavak lebontása Páratlan szénatomszámú zsírsavak lebontása II/4.3. A citrátkör szabályozása II/4.4. A citrátkör energiamérlege Szubsztrát szintû foszforiláció Oxidatív foszforiláció II/5. Oxidatív foszforiláció Csala Miklós II/5.1. A légzési lánc Begyûjtõ szakasz NADH:KoQ-reduktáz (I. komplex) Szukcinát:KoQ-reduktáz (II. komplex) Mitokondriális glicerin-3-foszfát-dehidrogenáz ETF-dehidrogenáz Közös szakasz KoQH 2 :citokróm-c-reduktáz (III. komplex) Citokróm c Citokróm-c-oxidáz (IV. komplex) II/5.2. Az elektrontranszferhez kapcsolt ATP-termelés ATP-szintáz, azaz FoF1 ATP-áz Az elektrokémiai gradiens kapcsoló szerepe a kemiozmotikus elmélet Elektromos és kémiai gradiens II/5.3. Az oxidatív foszforiláció szabályozása II/5.4. Az oxidatív foszforiláció energiamérlege a P/O hányados Az ATP-termeléshez kapcsolódó transzportok ATP/ADP antiport Pi/OH antiport Egy oxigénatomra jutó ATP-keletkezés II/5.5. A citoplazmában termelt NADH felhasználása Malát-aszpartát útvonal II/5.6. Az oxidatív foszforiláció a metabolizmus mozgató rugója II/6. Glukoneogenezis Kardon Tamás

11 X TARTALOM II/7. A glikolízis és a glukoneogenezis szabályozása Kardon Tamás II/7.1. A glikolízis szabályozása II/7.2. A glukoneogenezis szabályozása II/8. A fruktóz és a galaktóz metabolizmusa Kardon Tamás II/8.1. A fruktóz anyagcseréje II/8.2. Galaktóz anyagcseréje II/9. A glikogén anyagcseréje Kardon Tamás II/9.1. Glikogénszintézis II/9.2. Glikogenolízis II/9.3. A glikogénszintézis szabályozása II/9.4. A glikogenolízis szabályozása II/9.5. A glikogénszintézis és -lebontás koordinált szabályozása Szabályozás fokozott glukózigény esetén vércukorszint esése étkezések között/éhezésben Szabályozás fokozott glukózkínálat esetén vércukorszint emelkedése táplálkozás során/után II/10. A pentóz-foszfát ciklus Kardon Tamás II/10.1. A pentóz-foszfát-ciklus szabályozása II/11. Lipidek anyagcseréje Hrabák András II/11.1. A lipidek általános tulajdonságai II/11.2. A lipidek raktározása és szállítása II/11.3. A zsírok emésztése és felszívódása II/11.4. A zsírok mobilizálása a zsírszövetbõl II/11.5. A zsírsavak oxidációja Zsírsavoxidáció éhezésben a ketontestek szintézise II/11.6. Zsírsav-bioszintézis II/11.7. A trigliceridek szintézise II/11.8. Egyéb glicerolipidek anyagcseréje II/11.9. A szteránvázas vegyületek anyagcseréje A koleszterinszintézis szabályozott enzime a HMG-KoA-reduktáz Az epesavak anyagcseréje és annak szabályozása A koleszterin szállítása Hormonhatású szteránvázas vegyületek szintézise A szteroid hormonok szintézise II/ Az eikozanoidok anyagcseréje II/12. Aminosavak anyagcseréje, ornitinciklus Vér Ágota II/12.1. Az aminosavak fõ reakciótípusai

12 TARTALOM XI Transzaminálás A glutamát-dehidrogenáz központi szerepe Aminosav-oxidázok Az aminosavak dekarboxilezése Egy szénatomos töredékek keletkezése az aminosav-anyagcserében A nitrogén sorsa Ammónia megkötése és transzportja Az ureaszintézis szabályozása Ureaszintézis enzimei az extrahepatikus szövetekben Az ureaszintézis zavarai II/12.2. Aminosavak lebontása Aszparagin, aszparaginsav Glutamin, glutaminsav Prolin Arginin Hisztidin Alanin Szerin Glicin Cisztin, cisztein Hidroxiprolin Fenilalanin, tirozin Triptofán Lizin Treonin Metionin Valin, izoleucin, leucin II/12.3. Aminosavak szintézise Glutamát és glutaminszintézis Alanin és aszpartát, aszparaginszintézis Prolin, argininszintézis Szerinszintézis Glicinszintézis Ciszteinszintézis Hidroxi-aminosavak kialakulása Szelenociszteinszintézis II.13. Porfirin- és vasanyagcsere Vér Ágota II/13.1. A porfirinváz felépítése II/13.2. A porfirinek bioszintézise II/13.3. A hemszintézis szabályozása A hemszintézis zavarai, porfíriák II/13.4. Vasanyagcsere A hem lebontása Hemlebontás zavarai II/14. A nukleotidok anyagcseréje Keszler Gergely II/14.1. A nukleotidok felépítése

13 XII TARTALOM II/14.2. A nukleotidok bioszintézise A purin nukleotidok de novo bioszintézise A pirimidin nukleotidok de novo bioszintézise A dezoxiribonukleotidok szintézise A timin nukleotidok keletkezése Mentõ (salvage) reakciók II/14.3. A nukleotidok egymásba történõ átalakulása II/14.4. A nukleotidok lebontása A purin nukleotidok lebontása A pirimidin nukleotidok lebontása II/15. A szervezet anyagcseréjének összehangolt szabályozása Müllner Nándor Jóllakott állapot Éhezés Éhezõ sejtek Elágazási pontok az anyagcserében Glukóz-6-foszfát UDP-glukóz Piruvát Oxálacetát Acetil-KoA Patológiás állapotok Éhezés Kövérség, obezitás II/16. Biotranszformáció gyógyszer-metabolizmus méregtelenítés Mandl József II/16.1. A biotranszformáció folyamata, fázisai A biotranszformáció elsõ, elõkészítõ fázisa A biotranszformáció második, konjugációs fázisa Glukuronidáció Szulfatálás Glutationkonjugáció Metilezés A biotranszformáció harmadik fázisa A biotranszformáció jelentõsége II/17. Alkoholmetabolizmus Csala Miklós II/17.1. Az alkohol mint tápanyag II/17.2. Az alkohol mint xenobiotikum Egyéni különbségek az alkohol metabolizmusában III. FEJEZET: JELÁTVITEL, CELLULÁRIS ÉS SZUBCELLULÁRIS BIOKÉMIA III/1. Jelátvitel

14 TARTALOM XIII Buday László, Sipeki Szabolcs III/1.1. A receptorok III/1.2. Protein-kinázok és foszfoprotein-foszfatázok A protein-kinázok Foszfoprotein-foszfatázok III/1.3. Protein domének a jelátvitelben III/1.4. A GTP-kötõ fehérjék A heterotrimer G-fehérjék A kis G-fehérjék III/1.5. Inozitol-foszfolipidekkel mûködõ jelpályák A inozitol-foszfolipidek hidrolízise mint jeltovábbító lépés ACa 2+ intracelluláris mediátor szerepe A diacil-glicerin a protein-kináz-c aktivátora A foszfatidil-inozitol 3-kináz segítségével mûködõ jelpálya III/1.6. Jeltovábbítás ciklikus purin nukleotidokkal A camp-jelpálya Jelátvitel cgmp-vel III/1.7. A tirozin-kinázokkal mûködõ jelpályák A növekedési faktorok jelátvitele Az inzulin jeltovábbító rendszere Nem-receptor tirozin-kináz segítségével aktiválódó jelpályák: a JAK-Stat jelpálya III/1.8. Jelátvitel receptor szerin/treonin-kinázokkal: a TGFb jelpálya III/1.9. Jelátvitel foszforilációval szabályozott fehérjebontás segítségével: az NFkB jelpálya III/1.10. A magi receptorok III/2. Intracelluláris jelek érzékelése és a hozzájuk kapcsolódó jelátviteli pályák Bánhegyi Gábor III/2.1. mtorc1, az intracelluláris jelek fõ integrátora Aminosavérzékelés Növekedési faktorok hatása Energiatöltöttség érzékelése Stressz mtorc1 szubsztrátok Az autofágia szabályozása Mitokondrium biogenezis és más transzkripciós szintû mtorc1-hatások. 460 III/2.2. Az energiatöltöttség érzékelése az AMP-kináz Az AMPK anyagcserehatásai III/2.3. Oxigénérzékelés III/3. Kronobiokémia (a cirkadián óra biokémiája) Bánhegyi Gábor III/3.1. A központi oszcillátor III/3.2. Bemenõ jelpályák Zeitgeber -ek A cirkadián óra metabolikus szabályozása Redox szabályozás: NAD+/NADH Energiatöltöttség: AMP/ATP Oxigénérzékelés: hem

15 XIV TARTALOM III/3.3 Kimenõ jelpályák a génexpresszió szabályozása óramechanizmusokkal III/3.4. A cikadián óra szerepe a humán patológiában III/4. Az eukarióta sejtciklus szabályozása Csala Miklós III/4.1. A sejtciklus fázisai Ellenõrzési pontok a ciklus során Restrikciós pont és G 1 /S ellenõrzési pont G 2 /M ellenõrzési pont M (metafázis vagy mitotikus orsó) ellenõrzési pont III/4.2. Ciklinek, ciklinfüggõ kinázok és inhibitoraik Ciklin kötõdése Foszforiláció/defoszforiláció Gátló fehérje kötõdése AG 1 fázis és átmenet az S fázisba AG 2 /M átmenet szabályozása III/4.3. DNS-hibák ellenõrzése a ciklus során ATR-CHK ATM-CHK III/4.4. A p53 fehérje szerepe a sejtciklus szabályozásában A p53 mennyiségének és aktivitásának szabályozása A p53 fehérjefoszforiláció általi aktiválódása A p53 aktiválódása az Mdm2 szekvesztrációjával A p53-aktiválódás sejtciklusgátló hatása III/4.5. A transforming growth factor-b (TGFb) mint sejtciklusgátló hormon III/5. Apoptózis Csala Miklós III/5.1. Az apoptózis kiváltó okai III/5.2. Az apoptózis morfológiai jellemzõi III/5.3. Az apoptózis szabályozása a kaszpázok Kaszpázok Kaszpázgátló fehérjék III/5.4. Az apoptózist beindító komplexek Apoptoszóma DISC ( death-inducing signal complex ) PIDD-oszóma III/5.5. A Bcl-2 fehérjék szerepe az apoptózis szabályozásában Proapoptotikus multidomén Bcl-2 fehérjék Antiapoptotikus multidomén Bcl-2 fehérjék Csak BH3 domént tartalmazó Bcl-2 fehérjék III/5.6. Az apoptózis fõ útvonalai A mitokondriális apoptózis A halálreceptorról kiinduló apoptózis A p53-eredetû apoptózis Egyéb apoptózisútvonalak ER-stressz eredetû apoptózis Granzim-B hatására bekövetkezõ apoptózis

16 TARTALOM XV III/5.7. Az apoptotikus testek eltakarítása III/6. Az öregedés molekuláris biológiai alapjai Sõti Csaba III/6.1. Az öregedés jellemzõi III/6.2. Az öregedés oka és mechanizmusai III/6.3. Celluláris szeneszcencia Telomer régió és replikatív szeneszcencia Szeneszcencia-asszociált szekréciós fenotípus (SASP) III/6.4. A tápanyag ellátottság hatása az öregedésre Kalóriacsökkentés A tápanyag-érzékelõ jelpályák III/7. Az extracelluláris mátrix Csermely Péter III/7.1. A kollagén, az extracelluláris mátrix fõ alkotóeleme III/7.2. Az extracelluláris mátrixot a kollagén mellett felépítõ más makromolekulák III/7.3. A csontképzõdés néhány molekuláris jellemzõje: mineralizációs alapfogalmak III/7.4. A sejtkapcsoló struktúrák és az extracelluláris mátrixhoz kötõdõ jelátviteli jelenségek Réskapcsolat (gap junction) A kadherin/katenin-függõ jelátviteli út Az integrin és a hozzá kötõdõ fokális adhéziós kináz Az integrinhez kötõdõ extracelluláris molekulák Integrin által közvetített, kívülrõl befelé irányuló jelátvitel, a fokális adhéziós kináz Példák az integrin által közvetített, belülrõl kifelé irányuló jelátvitelre III/7.5. Az extracelluláris mátrix szerepe a tumor metasztázisban Malignus sejtek kiszabadulása Malignus sejtek vándorlása Malignus sejtek letapadása III/8. Szubcelluláris biokémia Bánhegyi Gábor III/8.1. Az eukarióta sejt kompartimentumai III/8.2. Az eukarióta sejt felépítése Plazmamembrán Citoszol Sejtmag Mitokondrium Az endomembrán rendszer A szekréciós pálya organellumai Az endoplazmás retikulum Endoplazmás retikulum Golgi intermedier kompartimentum (ERGIC). 536 Golgi-apparátus Szekréciós vezikulák Az endomembrán rendszer oldalágai Zsírcseppecske

17 XVI TARTALOM Autofagoszóma (autofág vakuóla) Endoszóma Lizoszóma Peroxiszóma Extracelluláris kompartimentumok III/8.3. Citoszkeleton és vezikuláris transzport A vezikuláris transzport A citoszkeleton Mikrofilamentumok / aktin filamentumok Intermedier filamentumok Mikrotubulusok Motorfehérjék Az izomszövet A citoszkeleton és a membránok kapcsolódása III/8.4. Organellum-biogenezis A mitokondrium biogenezise ER és magmembrán III/8.5. Fehérjeimport: az organellum proteóma kialakulása Fehérjeimport pórusokon keresztül: a sejtmag Kotranszlációs fehérjeimport: az endoplazmás retikulum Molekuláris mechanizmusok az endoplazmás retikulumhoz kötött fehérjeszintézisben Oxidatív fehérjefolding Minõségellenõrzés az endoplazmás retikulumban BiP (GRP78) N-glikoziláció és a glikoproteinek minõségellenõrzése Endoplazmás retikulumhoz kapcsolt fehérjelebontás (ERAD) Jelfolt és vezikuláris fehérjeimport: a lizoszóma Poszttranszlációs, transzmembrán fehérjeimport: a mitokondrium Érett fehérjék importja: a peroxiszóma III/8.6. Metabolizmus és transzport: a metabolóma kialakulása Az organellumok metabolikus profilja Az organellumok ph- és redox-homeosztázisa III/8.7. Organellum stressz és stressz jelpályák Az endoplazmás retikulum stressz Jelátvitel az ER és a sejtmag között Peroxiszomális stressz Mitokondriális stressz A mitokondriális stresszválasz jelpályái Mitokondriális UPR III/8.8. Organellum stressz és sejthalál Endoplazmás retikulum stressz és autofágia Mitokondriális eredetû nekrózis Lizoszomális eredetû nekrózis