A jel-molekulák útja változó hosszúságú lehet. A jelátvitel. hírvivő molekula (messenger) elektromos formában kódolt információ

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "A jel-molekulák útja változó hosszúságú lehet. A jelátvitel. hírvivő molekula (messenger) elektromos formában kódolt információ"

Botond Vincze
8 évvel ezelőtt
Látták:

1 A jelátvitel hírvivő molekula (messenger) elektromos formában kódolt információ A jel-molekulák útja változó hosszúságú lehet 1. Endokrin szignalizáció: belső elválasztású mirigy véráram célsejt A jelátvitel: hír kódolása és kibocsátása az egyik sejt, a jeladó által, valamint felfogása és dekódolása a célsejt által Szűkebb értelemben: a jel felfogásának és értelmezésének molekuláris részletei Véráram A belső elválasztású mirigy a vérbe szekretálja a hormonokat Távoli célsejtek A jel-molekulák útja változó hosszúságú lehet 2. Parakrin jelátvitel: sejtközötti állomány közvetítésével, néhány mikron távolság A jel-molekulák útja változó hosszúságú lehet 2b. Irányított szekréció 2c. Szinaptikus jelátvitel terminális jel Szekrétoros sejt Szomszédos célsejt Jeladó sejt Megkötött célsejt Killer T sejt, limfocita aktiváció 2d. Membránhoz kötött ligand (juxtakrin) veziku lum 2a. Autokrin (spec.: intrakrin) mitoch A szekrétoros sejt ugyanaz mint a célsejt Jeladó sejt Szomszédos célsejt Szinaptikus rés Fas-Fas ligand (lásd vezikuláris transzport)

értelemben: a jel felfogásának és értelmezésének molekuláris részletei Véráram A belső elválasztású mirigy a vérbe szekretálja a hormonokat Távoli célsejtek A jel-molekulák útja változó hosszúságú

2 A jel-molekulák útja változó hosszúságú lehet 3. Gap junction (junkció) Ligand-receptor kölcsönhatás csoportosítása 1. ligand oldhatósága: hidrofil vagy hidrofób 2. receptor elhelyezkedése: intracelluláris vagy sejtfelszíni GLIOBLASZTÓMA: fáziskontraszt és Lucifer Sárga I. Intracelluláris receptorok: * Ligandjaik lipofil hormonok (szteroidok, tiroxin, retinsav) * Közvetlen hatás a génátírásra sejtciklus, metabolizmus vált. Szállító fehérje a vérben I. Intracelluláris receptorok: steroid hormonok hatásmechanizmusa Hormon bediffundál a sejtbe receptor inhibitor inhibitor HSP-k, immunophilinek HBD (hormonkötő domén) Hormon Sejtmag Citoplazmatikus receptor (gátló fehérjével) Receptor-hormon komplex Génátírás RNS Poli II TATA TF Dimerizáció A megfelelő gének megváltozott expressziója NTD (N terminális domén) DNS HRE (hormon válasz elem) DBD (DNS-kötő domén)

Intracelluláris receptorok: * Ligandjaik lipofil hormonok (szteroidok, tiroxin, retinsav) * Közvetlen hatás a génátírásra sejtciklus, metabolizmus vált. Szállító fehérje a vérben I.

3 I. Intracelluláris receptorok: homo és heterodimer típusok II. Sejtfelszíni receptorok: Homodimer receptorok Ösztrogén-R, Progeszteron-R, Androgén-R, glükokortikoid-r, minerálkortikoid-r ER-ER, PR-PR, GCR-GCR, stb. homodimerek Citoplazmában inaktív, gátló komplexben (ko-represszorral, pl. Hsp90-nel) Ligandkötéssel aktiválódik, magba transzlokálódik, ott aktivátor komplexet köt, DNS-hez kötődik, hiszton acetilázt aktivál Heterodimer receptorok Retinsav- R, D3 vitamin-r, Tireoid-R, árva (orphan) receptorok (CAR, ERR, lipid R-ok) RAR-RXR, VDR-RXR, TR-RXR heterodimerek (RXR = retinoid X receptor) Magban inaktív, gátló komplexben (ko-represszorral), DNS-hez kötődik Ligandkötésre a ko-represszort ko- aktivátorra cseréli, hiszton acetiláz komplexet aktivál * Ligandjaik hidrofil (adrenalin, peptid hormonok) vagy hidrofób (prosztaglandinok) molekulák ** Másodlagos hírvivők azonnali változások ** Génátírás szabályozása kaszkád mechanizmusok útján Sejtfelszíni receptorok A másodlagos hírvivők koncentrációja alacsony Ligandumok Sejtfelszíni receptorokhoz kötött ligandumok A másodlagos hírvivők koncentrációja megnőtt A sejtfelszíni receptorok három fő kategóriája 1. Saját enzimaktivitás nélküli receptorok 1a. G proteinhez kapcsolt pl. adrenalin, szerotonin, glukagon, bradikinin receptorok 1b. Tirozin kinázhoz kapcsolt pl. citokin receptor szupercsalád: eritropoetin, interferonok, interleukinok receptorai 1c. Proteolízisen keresztül szabályozó pl. TNFR, Wnt/Fzd, SHH, Delta/Notch 2. Saját enzimaktivitással bíró receptorok pl. ciklázok, kinázok, foszfatázok 2a. Tirozin kináz: EGFR, erbb2, PDGFR, InzulinR 2b. Tirozin foszfatáz: leukocita CD45 foszfatáz 2c. Guanilát cikláz: atriális natriuretikus faktor R 2d. Szerin/treonin kináz: Transzformáló növekedési faktor β (TGF β) R G proteinhez kapcsolt receptorok 7 transzmembrán doménnel * 7 alfa-helikális transzmembrán domén * intra- és extracelluláris hurkok Külső tér Citoplazma extracelluláris hurkok Transzmembrán α hélix 3. Ioncsatorna működésű receptorok pl. acetilkolin receptor (nikotinerg) citoplazmatikus hurkok

homodimerek Citoplazmában inaktív, gátló komplexben (ko-represszorral, pl.

4 0. A szereplők: A receptor működési elve Hormon G protein (pl. adrenalin) trimer receptor Effektor (pl. Adenilát cikláz) 3. G sα a molekulát -re cseréli, elválik a másik két alegységtől A receptor működési elve 1. Hormon kötödése a receptor konformáció változása 2. A receptor kapcsolódik a trimer G s proteinhez 4. G sα aktiválja az adenilát ciklázt camp termelés. A G proteintől eltávolodott receptorról könnyebben ledisszociálhat a hormon 5. G sα elhidrolizálja a -t -vé, disszociál a cikláztól, újra egyesül a trimer A camp mint másodlagos hírvivő A foszforiláció: általános szabályozási forma A G protein által aktivált adenilát cikláz ATP-ből camp-t termel A camp az A típusú protein kinázok szabályozásában vesz részt: C 2 R camp 2 C + R 2 (camp) 4 camp-dependens KIKAPCSOLÁS: protein kináz camp foszfodiészteráz PROTEIN KINÁZ Szabályozó alegységek Katalitikus alegységek Katalitikus hely PROTEIN FOSZFATÁZ camp * konformáció, töltés, polaritás megváltoztatása * megfordítható (defoszforiláció foszfatáz) Inaktív AMP Aktív

G sα aktiválja az adenilát ciklázt camp termelés. A G proteintől eltávolodott receptorról könnyebben ledisszociálhat a hormon 5.

5 Kaszkádszerű szervezés erősítés lehetősége Gátló és serkentő G proteinek Hormon (10-10 M) Adenilát cikláz ATP camp (10-5 M) Serkentő ligand Adrenalin (beta adrenerg) Glukagon ACTH C aktiválása C gátlása Gátló ligand PGE 1 Adenozin Opioid Cannabinoid 5HT α 2 -adrenerg Kináz (camp függő) plazma- membrán Aktivált enzim (pl. foszforiláz kináz) Termék (pl. foszforiláz) További termék (pl. glükóz) etc. A serkentő ligand receptora Serkentő G- protein komplex Adenilát cikláz Gátló G-protein komplex A gátló ligand receptora Egyes adenilát ciklázokat csak az α aktivál, másokat az α aktivál és a βγ gátol, megint másokat a βγ aktivál, de csak ha kötődik az α is. G protein által aktivált fehérjék A LÁTÁS MOLEKULÁRIS MECHANIZMUSA adenilát cikláz (G s ) (glikogénbontás, zsírbontás, ösztrogén/progeszteron szintézis, vízvisszavétel, szaglás) foszfolipáz C β (G o, G q ) (Ca 2+ jel, pl. Bradykinin, AT-II, α1-adrenerg, gerinctelenek látása) cgmp foszfodieszteráz (G t = transzducin) 1:500 1:1 Az elnyelt foton csak a triggerként LIGAND szolgál (Látásérzet cgmp PDE aktiválása, Na + csatorna zárás, hiperpolarizáció, lásd. Biofizika...) ioncsatornák (Cl -, K +, Na +, Ca 2+ ) 2:1 (5-HT, GABA, adrenerg, dopaminerg, nuszkarinerg receptorok különösen a központi idegrendszerben) 1:10 6

6 G fehérjék a szív szabályozásaban G proteinek serkentése és gátlása egyes betegségekben Na + /Ca 2+ Muszkarinerg K + β-adrenergr AcCh R (M2) Adenilát G s cikláz G i A cserét a (ß-adrenerg) receptorhormon komplex aktiválja Depolarizáció összehúzódás β/γ αs PKA camp β/γ αi hiperpolarizáció A G β,γ G sα komplex inaktív, a ciklázt (ill. más effektort) nem serkenti hidrolízis: Saját -áz aktivitás A G sα - aktív, serkenti az adenilát ciklázt, és más effektorokat lassab és gyengébb kontrakció Kolera... Bélhámsejt mikrovillusok Vibrio Cholerae Cholera toxin A és B 5 alegység (GM1 gangliozidhoz kötődve) G proteinek serkentése kolerában Ezt a lépést a ß-adrenerg receptorhormon komplex aktiválja A G sα - aktiválja A G β,γ G sα az adenilát-ciklázt komplex nem tudja + G aktiválni az βγ adenilát ciklázt NAD + Kolera toxin ADP riboziláció (G s!) nikotinamid G Vízvesztés a bélhámon át (Cl - csatornák, aquaporin) P i Az adenilát cikláz állandó aktiválódása ADP-ribóz Állandóan aktív G s A hidrolízis gátlása

más effektort) nem serkenti hidrolízis: Saját -áz aktivitás A G sα - aktív, serkenti az adenilát ciklázt, és más effektorokat lassab és gyengébb kontrakció Kolera.

7 Bordetella Pertussis G proteinek gátlása szamárköhögésben Állandóan inaktív G i nem tudja inaktiválni az adenilát ciklázt ADP-ribóz Pertussis toxin G i ADP ribozilációja nikotinamid A G iα - inaktiválja az adenilát-ciklázt PTx (Pertussis Toxin) S1: enzim S2-S6: dokkoló fehérje NAD + Immunszupresszió (fagocitózis gátlása, homing gátlása) Extravazáció, vérnyomás csökken, sokk Hipoglikémia Vérlemezke aktiválás P i +

adenilát-ciklázt PTx (Pertussis Toxin) S1: enzim S2-S6: dokkoló fehérje NAD + Immunszupresszió

Hasonló dokumentumok

JELÁTVITEL I A JELÁTVITELRŐL ÁLTALÁBAN, RECEPTOROK INTRACELLULÁRIS (NUKLEÁRIS) RECEPTOROK G FEHÉRJÉHEZ KÖTÖTT RECEPTOROK

JELÁTVITEL I A JELÁTVITELRŐL ÁLTALÁBAN, RECEPTOROK INTRACELLULÁRIS (NUKLEÁRIS) RECEPTOROK G FEHÉRJÉHEZ KÖTÖTT RECEPTOROK A jelátvitel hírvivő molekula (messenger) elektromos formában kódolt információ