Liebe Studentinnen und Studenten Herzlich Willkommen im II...
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1. Einleitung - 1. Vorlesung
2. Komponenten der Signalwegen – 1. Vorlesung
3. Hauptsignalwege – 2. Vorlesung (Samstag)
4. kommunikation der Nervenzellen – 3. Vorlesung
Inhalt des Thema
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Signalwege Signalwege 1. Grundlagen der Zellkommunikation u. Signaltransduktion
(Signalkaskaden)
Einführung
Arten der Zellkommunikation
Hauptschritten der Signaltransdution
Signal Weitergabe
Signal Koordination
Andere Aspekte
4
1. Regulierung der Ontogenese
2. Funktionierung eienes Körpers
Kommunikation 2.
Mehrzelliges Leben → überspezialisierte Funktionen:
Kontraktion, Empfindlichkeit, Stoffwechsel, Gasaustausch, usw. Struktur des Körpers, kämpfen gegen Bakterien/Viren/Pilzen
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Typen der Zellkommunikation
8
I. innerhalb in einem Organismus
1. kurze Übertragungsstrecken
2. langen Übertragungsstrecken
II. zwischen Individuen
Kommunikation zwischen Zellen 4
10
Juxtakrin Kommunikation
Membran-gebunden Signalmolekül
(Kontakt-Abhängig)
7
14
Nahe Bindung Zwischen die Zellen
Endokrin Kommunikation Hormon sekretierende Zelle
Zielzelle
Zielzelle
Hormon
10
Fernbindung Zwischen die Zellen
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2. Signale werden durch Rezeptoren umgewandelt und in das Zytoplasma weitergeleitet
4. Das Signal setzt zum Ziel
5. Zellantwort
Grundlagen der Signaltransduktion
Intrazelluläre Proteine
Zielproteine
Genregulierende Proteine
Zytoskelett- proteine
Stoffwechsel- enzyme
Rezeptor
Signal
Aussenmilieu Zytoplasma
12.
19
1. Das Signal wird durch einen Rezeptor erkannt
3. Signal Kaskade: das Signal wird durch intrazelluläre Proteine transportiert
Rezeptor Protein
Signalproteine
Transkriptionsfaktor
Cytoskelett Proteine metabolische Enzyme
Signalmoleküle (Ligand; primär Messenger (Bote))
Ionenkanal Geänderte Stoffwechsel
Geänderte Ion Milieu Geänderte Genexpression
Geänderte Gestalt und und Beweglichkeit
sekundär Messenger (Bote) Molekül
AC
Transducer
sekundär Effektor
weitere Effektoren
Responses (Reaktion)
Antwort (Reaktion)
Ein einfacher intrazellulären Signalweg
Target
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Scaffold protein (Adaptor Protein)
Signalweitergabe in Details Signalproteine binden zum Rezeptor …
… durch Adaptorproteine (indirekte Weise) …direkte Weise:
16.
23
Signalverstärkung Rezeptor Protein
Signalmolekül
Signalverstärkung
cAMP
AC
Adenylatcyclasen G-Protein
Proteinkinase
PKA
Proteinkinase
17
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Signaldivergenz Rezeptor Protein
Signalmolekül
Divergenz durch mehreren Zielmolekülen
Signalverstärkung
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Interaktionen zwischen den Komponente der Signalwege
FEEDBACK (Rückmeldung) CROSSTALK (Übersprechen)
positive positive negative negative
Interaktion zwischen: downstream und upstream Kompnente von Signalwege unterschiedliche Signalwege
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Integration von Signalen
Effector protein
Veränderte Zustand und Funktion der Zelle
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Koinzidenz = gemeinsame … 29
Rezeptor Inaktivation
Inaktivation von Signalinprotein
Produktion von Inhibitorprotein
Inhibitorprotein
Desensitisation der Zielzelle 25
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Acetylcholin Relaxation
(aber kontraktion im Skelettmuskel!)
glatte Muskulatur
Herzmuskel
Speicheldrüse
Nervenzelle
Sekretion
Signal
Pankreas
Ein Ligand agiert vielfachen Rezeptroren Die Zahl der Rezeptoren sind höher als die Zahl der Ligands
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Verschiedene Domäne werden sich Miteinandern wechselwirken
Zellmembran Dokkstelle für Phosphoinositol
Aktiviertes Rezeptor
IRS1 (Dokkierungsprotein) Scaffoldprotein
Signalmolekül
Grb2 (Adaptorprotein)
Sos
27.
1. Peptid
3. Phospholipid
2. phosphorilierte Aminosäuer
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Das Schicksal einer Zelle häng von Signalkombinationen ab
A
B
C
A
B
C
A
B
C
D
E
F
G
überleben
spalten
differenzieren
sterben
H
28
37
Zellschicksal hängt in manchen Fällen von Morfogengradient ab
29.
Signal- zentrum
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Konzentrationsgradient beeinflusst: Die Zelldifferenzierung
zB: bei Ontogenese