A sejtmembrán molekuláris szerveződése, membrán mikrodomének

Hasonló dokumentumok
Membrán mikrodomének, mikrovezikulák, membrán nanocsövek és szerepük a sejtfunkciókban. A sejtmembrán ultrastruktúrája

3. A plazmamembrán molekuláris szerveződése és annak dinamikája

1. előadás Membránok felépítése, mebrán raftok, caveolák jellemzője, funkciói

1. Előadás Membránok felépítése, mebrán raftok

BIOFIZIKA. Membránok

Lipidek. Lipidek. Viaszok. Lipidek csoportosítása. Csak apoláros oldószerben oldódó anyagok.

7. előadás: A plazma mebrán szerkezete és funkciója. Anyagtranszport a plazma membránon keresztül.

(neutrális lipidek) glicerofoszfolipidek szfingolipidek galactolipidek

A membrán-fehérjék térbeli szerveződése a plazmamembránban: Fehérje asszociáció, klaszterek, hálózatok

A plazmamembrán felépítése

máj rezidens makrofágok

Immunológiai Gyakorlatok II április

4. Lipid mikrodomének: A szerkezet és a funkció kapcsolata...

A lipid raft mikrodomének (MLR CSK rendszer) szerepe az immunsejtek. sejtérés jelátávitel/aktiváció sejthalál effektor funkciók és betegségek...

OZMÓZIS, MEMBRÁNTRANSZPORT

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

The Involvement of Lipids in Alzheimer Disease. Készítette: Ivitz Eszter

Gyógyszermolekulák és UV-fény hatásának vizsgálata biológiai- és modellmembránokon

Az ABCG2 multidrog transzporter fehérje szerkezetének és működésének vizsgálata

Riboszóma. Golgi. Molekuláris sejtbiológia

Transzporterek vizsgálata lipidmembránokban Sarkadi Balázs MTA-SE Molekuláris Biofizikai Kutatócsoport, MTA-TTK Budapest

Az Oxidatív stressz hatása a PIBF receptor alegységek összeszerelődésére.

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

Immunológia alapjai előadás. Immunológiai tolerancia. Fiziológiás és patológiás autoimmunitás.

Elméleti párhuzamok az ateroszklerózis és az intoxikált interstícum között

NANORENDSZEREK ÁLTALÁNOS TULAJDONSÁGAI ÉS ORVOSI ALKALMAZÁSAI


CzB Élettan: a sejt

Foszfolipidek mint biomarkerek

FORD TRANSIT VAN Transit_Van_13.25_V3_3mm_Covers.indd /08/ :33

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

BESZÁMOLÓ. Az MTA Biológiai Tudományok Osztálya és az Osztály Tudományos Bizottságainak évi tevékenységéről

ADATÉRTÉKEL ELJÁRÁSOK SEJTFELSZÍNI FEHÉRJEMINTÁZATOK ANALÍZISÉRE SZENTESI GERGELY

Modern mikroszkópiai módszerek

Kevéssé fejlett, sejthártya betüremkedésekből. Citoplazmában, cirkuláris DNS, hisztonok nincsenek

Immunhisztokémiai módszerek

Biológiai membránok és membrántranszport

AKADÉMIAI DOKTORI ÉRTEKEZÉS

MEDICINÁLIS ALAPISMERETEK BIOKÉMIA A BIOLÓGIAI MEMBRÁNOK 1. kulcsszó cím: MEMBRÁNOK

2. AKTIN-KÖTŐ FEHÉRJÉK



Immunpatológia kurzus, - tavaszi szemeszter

A koleszterin-anyagcsere szabályozása (Csala Miklós)




Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

Az aktivációs és sejthalál szignálok szabályozása T-sejtekben: a ceramid és az ösztradiol szabályozó hatásai

7. A SEJT A SEJT 1. ÁLTALÁNOS TUDNIVALÓK

térrészek elválasztása transzport jelátvitel Milyen a membrán szerkezete? Milyen a membrán szerkezete? lipid kettısréteg, hidrofil/hidrofób részek

Röntgendiffrakció, tömegspektrometria, infravörös spektrometria.

Néhány biológiai membrán lipidösszetétele a Százalákos összetétel. humán mielin. foszfatidilkolin foszfatidiletanolami.

9. előadás Sejtek közötti kommunikáció

1. SEJT-, ÉS SZÖVETTAN. I. A sejt

10. Előadás Porfinvázas vegyületek

I. FARMAKOKINETIKA. F + R hatás (farmakon, (receptor) gyógyszer) F + R FR

Válasz Tombácz Etelkának az MTA doktorának disszertációmról készített bírálatában feltett kérdéseire és megjegyzéseire

Kutatási beszámoló A p50gap intracelluláris eloszlásának és sejtélettani szerepének vizsgálata

Vakcinák / 9. Immunológiai és Biotechnológiai Intézet PTE KK

Lipid modell rendszerek előállítása és vizsgálata atomi erő mikroszkópiával

rso vvt ghost hipotónia normotónia iso

A stresszválasz és a membránok kapcsolata emlıs sejtekben

Bevezetés. Állatélettan előadás Csütörtök: 16:00-18:30 Bólyai terem Déli Tömb Dr. Détári László tanszékvezető egyetemi tanár

Membrántranszport. Gyógyszerész előadás Dr. Barkó Szilvia

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

Sejtmembránra ható vegyszerek hatásmódjának vizsgálata

OTKA ZÁRÓJELENTÉS

Klinikai és molekuláris vizsgálatok. colon tumorok progressziója során. MTA doktora pályázat. Doktori értekezés tézisei. Dr. Damjanovich László

DER (Felületén riboszómák találhatók) Feladata a biológiai fehérjeszintézis Riboszómák. Az endoplazmatikus membránrendszer. A kódszótár.

2. Az alacsony feszültségű elektroporátor (LVEP) fenomenologikus modellje

Prechl József MTA ELTE Immunológiai Kutatócsoport április 29.

Dr. Komócsi András Doktori (Ph. D.) értekezés

TRANSZPORTFOLYAMATOK 1b. Fehérjék. 1b. FEHÉRJÉK TRANSZPORTJA A MEMBRÁNONOKBA ÉS A SEJTSZERVECSKÉK BELSEJÉBE ÁLTALÁNOS

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

Folyadékkristályok; biológiai és mesterséges membránok

Száloptika, endoszkópok

A gyomor-bélrendszer immunológiája: az orális tolerancia mechanizmusa

Szerkezet és funkció kapcsolata a membránműködésben. Folyadékkristályok típusai (1) Dr. Voszka István

Biomembránok, membránon keresztüli transzport SZTE ÁOK Biokémiai I.

A plazma membrán mikrodomének szabályzó szerepe a sejtek növekedési és stressz érzékelési folyamataiban. Csoboz Bálint

1. EGFP transzfektált HEK sejtek sortolása NFAT jelátviteli vizsgálatokhoz.


Extracelluláris vezikulum fehérjék tömegspektrometriai vizsgálata


Őssejtek és hemopoiézis 1/23

1. A röntgensugárral nyert interferencia kép esetében milyen esetben beszélünk szórásról és milyen esetben beszélünk diffrakcióról?

TÚLÉRZÉKENYSÉGI I. TÍPUSÚ TÚLÉRZÉKENYSÉGI REAKCIÓ A szenzitizáció folyamata TÚLÉRZÉKENYSÉGI REAKCIÓK ÁTTEKINTÉSE TÚLÉRZÉKENYSÉGI REAKCIÓK

zis Brown-mozg mozgás Makromolekula (DNS) fluktuáci Vámosi György

Szerkezet és funkció kapcsolata a membránműködésben. Folyadékkristályok típusai (1) Dr. Voszka István

Immunológia Alapjai. 13. előadás. Elsődleges T sejt érés és differenciálódás

A 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet (25/2014 (VIII.26.) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

Caveolák, caveolin izoformák és a caveola-mediált endocitózis

A rövidtávú limfocita aktiváció vizsgálata áramlási citometriával

(11) Lajstromszám: E (13) T2 EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA

A projekt célkitűzéseivel összhangban, a megvalósult eredmények a következők:

Membrán-lipid terápiás lehetőségek a sejtszintű stresszválasz helyreállításában Lipidomikai eszközök a Xenohormesis kutatásban

AZ IMMUNRENDSZER VÁLASZAI A HPV FERTŐZÉSSEL KAPCSOLATOS KÉRDÉSEINKRE RAJNAVÖLGYI ÉVA DE OEC Immunológiai Intézet

A membrán koleszterin és sziálsav szerepe az immunrendszer sejtjeinek működésében: vizsgálatok monoklonális ellenanyagok segítségével

Sejt - kölcsönhatások az idegrendszerben

Átírás:

A sejtmembrán molekuláris szerveződése, membrán mikrodomének A sejtmembrán molekuláris szerveződése A membránfehérjék globális szerkezete és kapcsolódása a lipid kettősréteghez: Ext. 1 2 8 3 GPI 4 membrán A membrán mikrodomének (lipid tutajok, caveolák), avagy a lipidek és fehérjék társasélete A mikrodomének funkcionális jelentősége - + - - ++ 5 A sejtmembrán molekuláris szerveződésének és funkciójának új vizsgálati lehetőségei: egy molekula detektálás ultragyors videomikroszkópiával Int. 1.) antigének, receptorok 2.) multi-span fehérjék 3.) transzport fehérjék (multi-alegység komplexek) 4.) glikozil-foszfatidilinozitol (GPI) horgonyzott perifériás fehérje 5.) zsírsavval (mirisztoil-, palmitoil-, prenyl-) acilált perifériás fehérje 6.) sejtváz struktúrfehérje (pl. spektrin és analógjai, aktin filamentum) 7.) dinamikus kapcsoló fehérjék (pl. ERM fehérjecsalád) 8.) transzmembrán adaptor fehérjék 6 7 7 Homogén-e a membrán lipid kettősréteg? Lipid mikroheterogenitás többkomponensű mono- és bilayerekben, liposzómákban (LUV): mikrokalorimetria, FRAP, ESR Spontán GSL, SM szegregáció két/háromkomponensű PC bilayerekben A koleszterin mint stabilizáló faktor Gal-cer PC A plazmamembrán jelentős laterális és vertikális heterogenitást, mikrodomén szerkezetet mutat eukaryóta sejtekben E. London, 2002. Fluid (zöld) és gél fázisú (piros) lipid domének kétkomponensű liposzóma modellmembránban (SNOM, Kinnunen, 2002) 5 μm

A fehérje-asszociáció / csoportosulás különböző szintjei: Homo-asszociáció: (5-10 nm) Hetero-asszociáció: (5-10 nm) Fehérje cluster: (50 500 nm) pl. HLA-DR pl. HLA-I / InsR pl. FasR (CD95) Membrán mikrodomének: lipid tutajok (raft) és caveolák lipid raft caveola pl. (TcR-CD3) n Membrán mikrodomén: (20 nm 1 μm) pl. raft (tutaj) Caveola mikrodomének elektronmikroszkópos detektálása 60-100 nm A GSL domének stabilitása membránokban: kiterjedt H-híd hálózat Cav CHCP Cav CHCP fibroblaszt membrán fagyasztva tört citoplazmatikus felszíne: caveolák és chlatrin-burkos csapda

Laterális, koleszterin-stabilizált lipid (GSL) mikrodomének biológiai membránokban Membránfehérjék szolubilizálása detergenssel - erős / ionos detergensek: pl. oktil-glikozid, SDS CHOL PL SM GSL kioldás /szolubilizáció/ - gyenge /nem ionos detergensek: pl. Triton X-100, CHAPS, NP-40, Brij 97 Ld szfingolipid Lo részleges/teljes rezisztencia foszfolipid folyékony, rendezetlen L d tail to tail L o lipid raft detergens-érzékeny koleszterin Raft/caveola mikrodomének (DRM) lipid összetétele Lipid % of total membrane lipid in DRM Sejttípus raft (10 nm-1 μm) anti-cd48 mab fluoreszcens cholera toxin B - koleszterin - szfingomielin -gangliozidok - foszfatidiletanolamin (PE) - foszfatidilszerin (PS) - foszfatidilkolin (PC) - foszfatidilinozitol (PI) 26 11 30 32 90 50-70 67 85-95 6 10 4 5 fibroblasztok limfocita mikroglia, neuron fibroblasztok B,T-limfociták fibroblaszt limfocita mikroglia gangliozid (GM1,GM3) diic18 pl. CD48 GPI liquid ordered (Lo) fázis GPI-fehérje fluid fázis (L d ) -PIP2 -ceramide -DAG 50 40 50 50 limfocita A431 sejtek fibroblasztok glicerofoszfolipidek: PC,PE,PS koleszterin acilált fehérjék (pl. Src kinázok) szfingomielin

A tetraspan web : TM4-SF fehérjék 34 tetraspan fehérje ismert emlősökben, ebből 33 humán is Képesek konformációs pányvázóként (scaffolding) többféle fehérje szelektív horgonyzására a membrán egy területén. A kapcsolódó fehérjékkel nagyobb, több száz fehérjéből álló hálózatot is tudnak képezni a membránban A plazmamembránok laterális doménszerkezete TM4-SF specifikum: erősen konzervatív szekvencia/motívum (LED) N-glikoziláció TEM domének (SED) palmitoiláció Laterális fehérje denzitás: 10-30.000/μm2 ; lipid fajlagos felület: 0.68 nm 2 ; α-helix fajlagos felület: 1.1 nm 2 ; fehérjék által elfoglalt terület: single-span: ~ 1 nm 2, tetraspan: 4.5 nm 2, sevenspan: ~ 8 nm 2 Egy 30x30 nm 2 területű membrándoménbe így belefér pl. : vagy 32 lipid, vagy 15 single-span fehérje, vagy 12 tetraspan, vagy 8 sevenspan fehérje ill. ezek megfelelelő kombinációi A biológiai membránok finomszerkezete mikroheterogenitás: membrán mikrodomének (20 nmakár ~μm átmérő), dinamikus, tranziens molekulacsoportosulások (speciális lipid és fehérjeösszetétel) lipid-lipid és fehérje-lipid kölcsönhatások, fehérje konformáció és TRMD (transzmembrán hélix)-hossz dominál a lipid raft doméneken belül fehérje-fehérje kölcsönhatásokon alapuló mikrodomének is vannak, mint pl. Tetraspan-web (TEM) A membrán mikrodomének funkcionális jelentősége: Jelátvitel, sejtkommunikáció kontrollja (immunrendszer,idegrendszer) Különféle patogének (vírusok,baktériumok, protozoák) transzportja sejtekbe

Lipid raftok és a limfocita jelátvitel R - kompartmentalizáció: toborzás/kapcsolás - izolálás, kinetikai szabályozás - szignál integrálás (PI3-K/Vav/Rac; raftaggregáció, receptor clustering) - fehérje szelekció/szortírozás IgE FcεR I A raftok szerepe az allergén-válasz kialakulásában (RBL-2H3 mucosa hízósejtek) DNP-BSA DNP-BSA DNP-BSA Lyn M Raft 1 Raft 2 Syk JK Pi aktin filamentumokcitoszkeleton - tirozin foszforiláció - kalcium szignál - granulum/histamine felszabadulás gén transzkripció, sejtválasz PI3-K Vav Rac Alexa647-IgE Alexa488-CTX B gyulladásos/allergiás tünetek A membrán mikrodomének a különféle patogének célpontjai Bacteria FimH+ E.coli M. Bovis BCG C. jejuni Viruses SV40 Measles Influenza HIV Parasites P. falciparum Other Cholera toxin Pore-forming toxins Lipoplysaccharides Antigen Élesztő és apoptotikus sejtek felvétele/fagocitózisa aktivált makrofágok által erős koleszterin/raft függést mutat! élesztő fagocitózisa Time lapse: 2 perc Extracellular space Plasma membrane cytoplasm Internalization Signal Transduction

T sejtek, monociták, DC fertőzése HIV vírussal gp120 CD4 HIV CD4+ T limfocita CCR5 (CXCR4) kemokin receptorok kooperativ gp120 + CD4 nagyméretű gp120/cd4/ccr5 szupramolekuláris clusterek A raftok destabilizálása gátolja a virus bejutását, ill. a replikálódott vírus összeszerelődését! bimbózás raft STOP CD4-targeting non-raft membrán régióba LDL-R TRMD/CPD CD4-mutánssal transzfektált T limfocita