koło 1 histologia

ECM(macierz międzykomórkowa)

tworzy podłoże dla kom., drogi w obrebie tkanek podczas morfogenezy, stanowi barierę porządkującą kom. w obr. tkanek, magazyn czynnikow wzrostu i cytokin, kontroluje zachowanie kom.!

glikozoaminoglikany (GAG)

kw. hialuronowy(bez SO3), siarczany: chondroityny, heparanu, keratanu, dermatanu, heparyna [długie, nierozg. polisachar. z powtarzajacych sie 70-200jedn. dwucukrowych(aminocukier+kw. iduronowy/glukuronowy)]

rola GAG

jako polianiony wiążą dużą ilość kationow wywierajac duże cisnienie osmotyczne=wiążą wodę -->tworzą strukt.żelopodobne, odporne na ucisk, spężyste, umożliw. dyfuzję subst. odżywczych i metabolitow

kwas hialuronowy

olbrzymia liniowa czasteczka, ok. 2500 reszt cukrowcow, wyst. w ECM, endocytowane w watrobie; GAG stanowiacy rdzeń agregatów proteoglikanów (2,5nm, 1 mln daltonow)

glikoproteiny

duże białka, zaw. do 10%oligosacharydów: fibronektyna, laminina, osteopontyna, tenascyna, trombospondyna, entaktyna(nidogen), chondronektyna

rola białek macierzy

el. strukturalny, odbiór sygnałów ze środowiska, są ligandami INTEGRYN, wiążą makromolekuły sygnałowe(cz. wzrostu)

monomery proteoglikanów

wszystkie GAG(oprócz kw. hialuronowego)łączą się z białkiem (10%), powstaja: agrekan, betaglikan, dekoryna, perlekan, syndekan, agryna, serglicyna

agregat agrekanu

ok. 100 monomerów agrekanu, niekowalencyjnie związ. z 1 kw. hialuronowym przez 2 białka łączące (duża masa, objętość jak bakteria)

syndekan

transbłonowy PG, wiąże bFGF i umożliwia jego reakcję z receptorem błony kom, np. fibroblasta(-->synteza kolagenu-->blizna) +łączy się z filamentami aktynowymi cytoszkieletu (utrzymuje kształt kom.)

fibronektyna FN /włókienka w obr. ECM/

adhezyjna glikoproteina, powierzchniowa lub plazmatyczna(krąży we krwi: krzepnięcie, gojenie ran, fagocytoza) receptory integrynowe wiążą FN poprzez sekwencje RGD(Arg-Gly-Asp) ma mostek S-S, wiąze kom. z podłożem, umożliwia migrację

integryny

cząstki adhezyjne, receptory transbłonowe(dimer na pow. kom. nabłonka i mezenchymy) do ich ligandów należą: FN, laminina, tenascyna, trombospondyna, kolageny

laminina

wytwarz. przez kom. nabłonka i śródbłonka, główna pozakomorkowa cząstka wiązaca komorki i subst. pozakomorkowa [wiaze sie z integrynami, siarczanem heparanu, entaktyna]

entaktyna = nidogen

glikoproteina, składnik wszystkich błon podstawnych, wiąże lamininę z kolagenem IV

tenascyna

glikoproteina pozakomork., właściw. adhezyjne i antyadhezyjne, ma udział w migracji KGN (wydzielana przez glej)

trombospondyna

450 kD, aktywacja płytek krwi i zahamowanie angiogenezy

chondronektyna

przytwierdza kom. chrzęstne do macierzy, ma domeny wiążące się z PG i receptorami bł. kom. [rozwój i utrzymywanie funkcji chrzastki]

osteonektyna (SPARC)

bogata w cysteinę, wiąże Ca2+ w macierzy kości, wydzielana przez osteoblasty, ma domeny wiążące kolagen I i integryny osteoblastow/cytow, grupuje komorki w obrebie rany

dezintegryny

inhibitory integryn i agregacji płytek, nieenzymatyczne białka zawierajace motyw RGD(najbardziej znane w jadzie żmii)

metaloproteinazy macierzy(MMP)

kolagenazy, stromielizyny, karboksypeptydaza A [wydziel. pobudzane przez EGF, VEGF, TNFa, IL-1, hamowane przez TGFb]

proteazy serynowe

rodzina trypsyn, elastaza, plazmina, urokinaza, katepsyna G

proteazy cysteinowe

papaina, katepsyna B i K, kaspaza

proteazy asparaginowe

katepsyna D, pepsyna

powstawanie kolagenu

tropokolagen(2 łańcuchy a1 i 1 a2) tworza prawoskrętną helisę(głownie glicyna, prolina, hydroksyprolina) --prokolagen--> kolagen(ok. 25%białek!,b. wolny obrót metaboliczny)

kofaktorem do jakiego procesu jest wit. C?

hydroksylacja lizyn i prolin

etapy powstawania cząsteczki tropokolagenu

1) synteza w RER, 2) glikozylacje w AG, 3) sekrecja drogą egzocytozy-błona;4) pozakomórkowo: odcięcie telopeptydów przez peptydazy prokolagenu, agregacja (wiąz. krzyżowe), powstaw. włókien

boczne kowalentne włókna krzyżowe miedzy czast. tropokolagenu we włóknie kolagenowym powstają między

resztami lizylowymi i hydroksylizylowymi przy udziale oksydazy lizylowej, gł. na niehelikalnych końcach czast. tropokolagenu(etap wysoce reakt. reszt aldehyd.)= WYTRZYMAŁOŚĆ NA ROZCIĄGANIE

włókna kolagenowe to

fibryle kolagenu o średnicy 50nm i długości kilku mikrometrow; ich układaniem sie w ecm kierują otaczające PG i glikoproteiny

zespoły Ehlersa-Danlosa

typ VII-brak działania peptydazy prokolagenu; typ VI-mutacja genu hydroksylazy lizylowej(nie powst. wiąz. krzyż.=duża elastycznosc skory) typ IV-mut. genu COL3AI-defekt w obróbce kolagenu III(hiperelastycznosc, pękniecie aorty, jelit)

szkorbut

brak wit. C - bóle mięśni, stawów, kości, stany zapalne dziąseł, wypadanie zębów,

samoistna łamliwość kości - osteogenesis imperfecta

punktowa mutacje genu COL1A1, COL1A2, zmiana w genie kodujacym kolagen I -->mogie, samoistne złamania kości

kolageny typu VI, IX, XII

towarzyszące I, II, III, przylegają do ich powierzchni i łączą ze sobą oraz z PG macierzy [różnorodność wynika z ilości i złożoności genow kodujacych łańcuch a]

komórki posiadające możliwość ruchu i migracji

krwinki białe(limfo-mono-granulocyty), makrofagi tkankowe, fibroblasty, osteoklasty, kom. nowotworowe, plemniki, pierwotniaki, bakterie

mikrofilamenty

filamenty aktynowe powst. w wyniku polimeryzacji G-aktyny=generuje ruch, w obecności K+, Mg++ i ATP (hydrolizuje do ADP);śr. 5-6 nm, polarne, cieńsze i krótsze od mikrotubul

białka wiążące aktynę

fimbryna(wiąże 2bliskie, równoległe wł. aktyny, np. mikrokosmki); a-aktynina (2 aktyny, szeroko, luźniej), spektryna(2 aktyny daleko), filamina(2 aktyny pod kątem=sieć)

funkcje aktyny w kom. niemięśniowych {ruch bez udziału miozyny!!!}

adaptacja różnych kształtow, ruch (pęczki kurczliwe w cytopl, lamellipodia, filopodia-wypustki w koncu wiodącym), pierścień kurczliwy(cytokineza), rdzeń mikrokosmkow

lamellipodium

cienkie, blaszkowate, dynamiczne wypustki bł. komorkowej (z aktyna wiaza sie białka ARP, czapeczka białkowa na koncu+, depolaryzacja na -)

filopodium

cienkie, długie do 10mikrom., sztywne wypustki, każda po 10-20 pęczków fil. aktynowych)

kofilina

białko odp. za kontrolę procesów polimeryzacji i depolimeryzacji filam. aktynowych/ zawiera sekwencje Lys-Lys-Arg-Lys-Lys -sygnał kierujacy białko do jądra

kinaza FAK

kinaza miejsca przylegania -regulacja adhezji przy powstawaniu wypustek migrujących kom. (duza ekspresja=przerzuty!!!)

ruch zależny od miozyny

białko motoryczne-miozyna przekształca energię chemiczną w mechaniczną

miozyna I

"nie-mięśniowa", starsza ewolucyjnie, 1 łańcuch

miozyna II

mięśniowa, 2 spiralnie skręcone nitkowate łancuchy ciężkie(ogon+głowa) i 4 lekkie; główka=kulista N-częśc ł. ciezkiego+2lekkie; po związ. z aktyną wykazuje aktywność ATP-azy

kinezyny i dyneiny

białka motoryczne, transportuja ładunek wzdłuż mikrotubul; kinezyny do konca +, dyneiny do - (w wiciach i rzęskach, błonie pęch. transport. w neuronach i cytoplazmie)

ankyryna i spektryna

białka wiążące szkielet z błoną

Arp1

białko spokrewnione z aktyną

KOLAGENY

I-ścięgna, kosci, skora, chrz. włóknista, zębina(poprz. prążk. co 64) II-ch. szklista i spręż.(cienkie włókienka) III-siateczkowe(srebrochłonne), IV-bł. podst nabł. i śródbł.(nie tworzy włokien) V-bł. podst związ. z miesniami(nie tworzy włókien)

kadheryny

cząst. adhezyjne, wymagaja Ca2+, wiążą podobne białka w obrębie tej samej tkanki z ELEMENTAMI CYTOSZKIELETU [E-nabłonkowe, N-nerwowe, P-łożyskowe]

selektyny

cząst. adhezyjne, wymagają Ca2+, tworzą słabe połącz. międzykom. poprzez wiązanie specyf. reszt oligosacharydowych glikoprotein i glikolipidów

integryny

cząst. adhezyjne, heterodimeryczne(aiB) glikoproteiny tworzące silne połącz. między komorkami(fil. aktynowe) a macierzą(FN, laminina, tenascyna) za pośr. a-aktyniny, taliny, filaminy

kateniny

plakoglobina, desmoplakina, plektyna - białka kotwiczące łąCzące kadheryny z filamentami aktynowymi

adhezja międzykomórkowa

zależna od interakcji homofilowych (kadheryny na 1 kom. łączą się z IDENTYCZNYMI na siąsiedniej) struktura "rzepu", wysoka selekcja, organizacja komorek w tkanki

wynaczynienie leukocytów (diapedeza)

inicjowane przez selektyny (E-na pow. endoteliocytu, L-na pow. leukocyta, P-na pow. trombocytów-wiązanie z czynnikiem von Willebranda)

najważniejsze procesy zależne od cząsteczek adhezyjnych (CAM)

Tworzenie skrzepu, R-cje zapalne, Tworzenie przerzutów nowotworowych

połączenia zamykające (zonula occludens, tight junctions)

nieprzepuszczalne nawet dla małych cząst.(>300Da) determinuja biegunowość kom.(cz. boczno-szczytowa) KADHERYNY(Klaudyna, Okludyna)

połączenia zwierające (iunctuae adherentes)

wytrzymałe na rozerwanie połącz. miedzykomorkowe i z bł. podstawną [plamka zwierajaca, desmosom pasmowy, hemidesmosom]

połączenia komunikacyjne, synapsy elektryczne (nexus)

umożliwiają przenikanie jonow i zw. drobnocząsteczk. z pominieciem transportu błonowego

desmosom pasmowy (zonula adherens)

poniżej połącz. zamykającego(E-kadheryny które łączą się poprzez kateniny, winkuliny, a-aktyninę z fil. aktynowymi mikrokosmkow)

desmosom = plamka zwierająca

zewnątrzkomorkowo kadheryny: desmogleina, desmokolina; wewnątrzkomorkowo: przyczep fil. posrednich-desmoplakina, plakoglobina, plektyna [nabłonki,m. sercowy]

pęcherzyce

zwykła-przeciwciała przeciw desmogleinie-3(zniszczenie desmosomow, utrata przylegania); liściasta-przeciw desmogleinie-1

Zespół Carvajala

mutacja genu DSP kodujacego demoplakinę [kardiomiopatia rostrzeniowa, wełniste włosy, rogowiec dłoni i stóp, dystrofia paznokci, wykwity pęcherzowe]

hemidesmosomy

zbud. z integryn, wyspecjal. białek(dystonina) i filamentów kotwiczących lamininę5; plamka gęsta łączy się z fil. keratynowymi, są asymetryczne gdyż łączą się z bł. podstawną

połączenia komunikacyjne (nexus)

6koneksyn->KONEKSON(kanał,1,5nm) homo-/heterodimeryczne, przenik. jony i cz. hydrofil;[otw/zamk->zmiana konformacji koneksyn] transp. szybki->gradient elektrochem.[nabłonki,m. serca, hepatocyty, osteocyty, odontoblasty,k. ziarniste]

choroby związane z mutacjami koneksyn

Cx37=niepłodność(k. ziarniste oocytu); Cx36=głuchota(n. Cortiego); Cx32=neuropatia Charcot-Marie-Tooth(degeneracja nn. obwodowych, atrofa miesni); Cx50=zaćma wrodzona

budowa błony podstawnej

blaszka siateczkowa, blaszka podstawna(jasna+gęsta) [kolagen IV i laminina łączą się z entaktyną, perlekan z laminina]

rola AG

chemiczne modyfikacje białek(glikozylacje, sulfatacje, acetylacje, fosforylacje, metylacje) i cukrowców, sortowanie błon, formowanie lizosomów pierwotnych, synteza oligosacharydów

sortowanie białek w komórce (RER, AG)

eksportowane białka ulegają naznaczeniu(ko- lub posttranslacyjnie) przez subst. sygnałowe: peptydowe(wniknięcie łańucha do RER) lub cukrowcowe(transport w obrębie siateczki i AG)

v-SNARE

białka na pęcherzykach wydzielniczych (synaptobrewina, syntaksyna, synaptogmina)

t-SNARE

białka na organellach docelowych (syntaksyna)

działanie synapsy chemicznej

depol. błony->otwarcie kanałów Ca2+->uwolnienie neurotransmitera->nowy pęcherzyk z nt otoczony klatryną->do endosomow wczesnych->do receptorow na błonie post

białko MAD

monitoruje budowę wrzeciona i jego połącz. z chromosomami, związane z kinetochorem, jeśli nie przyłączy się mikrotubula, białko to blokuje przejście z metafazy do anafazy

punkt kontrolny w fazie G1 (cykliny D)

pod jego koniec komorka może: przejsc w stan spoczynku/zaprzestać podziałów na zawsze/wejść w dalsze fazy cyklu/podlegać różnicowaniu/umrzeć

cykliny

brak aktywności enzymatycznej! podjednostka regulatorowa, jej steżenie zmienia się w cyklu kom.; pobudzane przez czynniki wzrostu

kinazy zależne od cyklin (Cdk)

aktywowane przez cykliny, podjednostka katalityczna=aktywność kinazy, ich stężenie nie zmienia się w cyklu, aktywność tak!

punkt kontrolny w fazie G2

sprawdzenie czy jest: odpowiednia wielkość komorki, poprawnie zaszła replikacja; działanie czynnika MPF(CyklinaB+Cdk1)>>aktywacja mitozy

punkt kontrolny fazy M (kompleks MPF: cyklina B/Cdk1)

prawidłowo ustawione wrzeciono mitotyczne >> zakończenie procesu kariokinezy i przejście do cytokinezy

punkt krytyczny R

odp. wielkość komorki, środowisko zewn, czynniki wzrostu >> aktywacja mech. replikacyjnych (faza S -cykliny E,A)

MPF (cyklina B/Cdk1)

powoduje fosforylację reszt serynowych lamin, zachodzi ich depolimeryzacja-->rozpad otoczki jądrowej na pęcherzyki [wysoki poziom>>kondensacja chromos., tworzenie wrzeciona]

APC= komplex promujący anafazę

jego aktywacja powoduje ubikwitynację i degradacje cykliny B czyli unieczynnienie Cdk1

rola białka p53 w kontroli cyklu komorkowego

wykrycie nieprawidłowej struktury Dna>>fosforylacja p53>>synteza p21(inhibitor Cdk)>>zatrzymanie cyklu w fazie G1/S do czsu naprawy>>gdy brak naprawy inicjacja apoptozy [nowotwory-uszkodzone p53-niekontrolowana proliferacja]

protoonkogeny

ich produkty pobudzaja cykl komork. lub inicjują apoptozę(c-myc=cz. transkrypcyjny, c-ras=białko G) [mutacja>>onkogen>>transformacja nowotworowa] działaja DOMINUJACO

geny supresorowe=opiekuńcze=antyonkogeny

inaktywowane przez mutacje i delecje>>utrata funkcji białka i zdolności do regul. cyklu; działaja RECESYWNIE; np. p53, Rb, inhibitory Cdk

cechy komorki nowotworowej

nieogranicz. zdolność podziałów, brak r-cji na sygnały anty, samowystarczalne do odp. na czynniki wzrostu, unikanie apoptozy, zdolnosc angiogenezy, inwazji i przerzutowania

białko Rb

zapobiega przejściu komorki z uszkodzonym DNA przez fazę G1 i jej wejściu w fazę S, dzieki czemu uszkodz. geny nie są replikowane

rodzaje komorek macierzystych

TOTIpotencjalne=mogą utworzyć KAŻDY rodzaj komorek; PLURIpotencjalne=wszystko, oprócz błon płodowych!!!; MULTIpotencjalne=początek dla kilku typów kom. o podobnych właść i pochodzeniu; UNIpotencjalne=prekursorowe-tylko 1 typ komorek

indukowane pluripotencjalne kom. macierzyste (iPS)

pochodzą z kk. somatycznych, reprogramowanych, z użyciem odp. technik (po wprowadzeniu genow nadajacych zdolność różnicowania

mechanizmy epigenetyczne(niewiążace się ze zmiana sekwencji nukleotydow DNA)

*imprinting(metylacja/demetylacja DNA i histonow); *bookmarking-przenoszenie cech epigenetycznych miedzy komorkami przez mitozę [kom. zarodkowe maja "wymazany"imprinting, sa toti albo pluri, dopiero w rozwoju nastepuje modyfikacja]

Bcl-2

białka antyapoptotyczne(czynnik przeżycia), utrzymują integralność błon mitoch.(zapobiegaja ucieczce białek) [antagoniści: Bax, Bak>>kanały w błonie mit.>>ucieka cytochrom c>>aktyw. kaspaz>>apoptoza]

kaspazy (proteazy cysteinowe)

tną substrat w obr. reszt kwasu asparaginowego [zwiaz. z aktywacja cytokin: 1,4,5,13; inicjujace apoptozę:2,8,9,10; zwiaz. z faza efektorowa ap: 3,6,7]

paraptoza

stan agonalny prowadzacy do nekrozy; pęcznienie komorek, uwypuklenie błony, pojawienie się wakuoli z płynem

czynniki wewnętrzne indukujące apoptozę

podwyższony poziom Ca++, stres oksydacyjny, uszkodzenia DNA, degeneracja mikrotubul (zaburz. budowy wrzeciona i cytoszkieletu)

zewnętrzna ścieżka apoptotyczna

aktywowana przez tzw. receptor śmierci TNF-R, CD95 >>>kaskada kaspaz

autoschiza

agonia, zmniejszanie sie komorek i jąder, oddalenie fragm. cytoplazmy od komorki i jej wypływ [powod: zaburzenia przewodzenia elektronow miedzy czasteczkami, obniż. ilości NADH i ATP/nadmiar H2O2/akt. receptora śmierci itp]

apoptosom

kompleks zbudowany z białka Apaf-1, cytochromu c i kaspazy 9

cechy charakterystyczne apoptozy

asymetria fosfolipidów błony komórk., kondensacja jądra i cytoplazmy, agregacja chromatyny, tworzenie ciałek apoptot., degradacja DNA w sposob uporządkowany

cechy charakterystyczne nekrozy

degradacja struktur komork.(denaturacja białek), pęcznienie cytoplazmy(wnikanie h2o), chaotyczna inaktywacja szlakow biochem., rozpad kom. z uwolnieniem zawartosci(w tym enzymow lizosom.), r-cja zapalna, DNA ciete przypadkowo

AIDS

w wyniku infekcji HIV dochodzi do zwiększonej apoptozy limfocytów pomocniczych CD4+ (TH)

organizacja DNA w chromatynie

DNA->nukleosom->solenoid->pętla->domena->chromosom metafazalny

modyfikacje histonow

acetylacja-gr. CH3COO- neutralizuje ładunek +histonow>>rozluźnienie strukt. chromatyny>>aktywacja transkrypcji genów; metylacja>>wyciszenie genow

jąderko

nie ma błony! skład: rDNA, gęsty składnik włóknisty(rRNA), centrum włókniste(DNA nie uleg. transkr.), skł. ziarnisty(prekursory rybos.), chromatyna, wakuole [syteza podj. rybosomów-polimeraza RNA1, transport do cyto z nukeoliną i białkiem B23]

otoczka jądrowa

połącz. bezp. z RER, stabiliz. przez 2 sieci fil. pośrednich: blaszka włoknista(laminy) i sieć filam. zewn.; kompleksy porowe (pierścień zew. i koszyk z nukleoporyn)

jakie zwiazki sa transportowane z jądra (EKSPORT)?

mRNA, tRNA, podjednostki(!) rybosomów, rRNA, białka, eksportna1, RanGTP, NES

do jądra (IMPORT)

białka (strukturalne, enzymatyczne, regulatorowe), nukleotydy, importyna AiB, NLS w obrębie transportowanego białka

RanGTP

w jądrze oddziałuje z importyną b, co powoduje dysocjację transportowanego białka>>powracają do cytoplazmy, tam konwertuje do RanGDP i odłącza importynę b>>w jadrze ulega fosforylacji o RanGTP

eksportyna1

w jądrze wiąże transportowane białko przez NES i RanGTP>>translokacja przez por jądrowy>>w cyto hydroliza GTP, dysocjacja kompleksu, odłącz. białka>>powrót eksportyny i RanGDP do jądra, gdzie fosforylacja

replikacja

start w ORI (1 to ok 200 bp=1 nukleosom z dna łącznikowym), kierunek 5'-->3'

ludzkie polimerazy DNA

alfa-synteza starterów, beta-naprawa DNA, gamma-replikacja mitDNA, delta-aktywność korektorska, epsilon-replikacja DNA

bakteryjne polimerazy DNA

pol DNA I, pol DNA II, pol DNA III (główny enzym replikacyjny)

pozostałe białka i enzymy biorace udział w replikacji DNA u ludzi

RPA=stabilizuja nici(SSB u bakterii), topoizomerazy=zapobiegaja splątaniu, helikaza=rozplątuje, PCNA=utrzymuje połącz. polimeraz d i e z DNA, marker kom. prolifer., FEN1=łączy sie z polim. d i usuwa startery RNA, ligaza=łączy fragm. Okazaki

ludzkie polimerazy RNA

I-promotor podstawowy, II-sekwencja TATA, sekwencja Inr, III-promotory wewnątrz genów [w przec. do bakterii(tylko jedna polimeraza) wymagaja białek adaptorowych]

ogólne(podstawowe) czynniki transkrypcyjne

tworzą duże zorganizowane kompleksy w miejscu promotorowym, umozliwiajac zwiazanie polimerazy II RNA, wiekszosc nie oddziałuje z DNA

czynniki transkrypcyjne

wiążą się do sekwencji cis w pobliżu promotorów oraz do enhancerow/silencerów [aktywatory/represory] zbud. z domeny wiążącej DNA+domeny aktywującer(represorowej); np. NF-kB, STAT1, NFAT, Oct-2

represory

wiążąc się do DNA blokują miejsca wiazania polimerazy RNA lub czynnikow transkrypcyjnych; uniemozliwiaja transkrypcje DNA

edycja RNA

polega na zamianie cytozyny w uracyl i/lub adeniny w inozynę w wyniku deaminacji nukleotydów przez deaminazy

rybosom

kompleks złoż. z dużej podjednostki 60s(~49białek+3 czast. RNA) i małej 40s (~33białka, 1 cząst. RNA)

rybosomalny RNA (rRNA)

2/3 masy rybosomow, rola strukturalna i katalityczna(katalizuje tworzenie wiązań peptydowych) u prokaryota: 23S, 16S, 5S, u eukaryota: 28S, 18S,5.8S, 5S

inicjacja translacji

wymaga działania białek wiążących cap na końcu 5' i ogon poliA na koncu 3'mRNA

sekwencja sygnałowa

w białkach wydzielniczych, na końcu N bialka, "adres w przesyłce", usuwana, gdy białko osiągnie miejsce przeznaczenia

cytoszkielet

fil. aktynowe(6nm, w każdej kom.) miozynowe(15nm, w wiekszosci), pośrednie(8-10nm, włókniste,b. odporne białka), mikrotubule(24nm, 13protofilamentow na obwodzie rurki, każdy jest polimerem a- i b-tubuliny

protofilamenty do powstania mikrotubul

utworzone przez podjednostki TUBULINY z których każda jest dimerem złoż. z 2-ch białek globularnych-a(koniec -) i b(koniec +) powiązanych razem wiązaniami niekowal. [powstawanie MT inicjuje pierścien z g-tubuliny na koncu -]

centriola

wiciowata wiązka(0,2-0,4um, 9x3 MT +białka łączące) w wiekszosci kom. wystepuja parzyste, ułożone prostopadle, stanowi rdzeń centrosomu, organizuje sieć MT cytoplazmatycznych

leki specyficzne wobec aktyny [stabilizja MT>>blokują podział]

cytochalazyna(tworzy czapeczkę na końcu +), falloidyna(muchomor)-przyłącza i stabilizuje filamenty, latrunkulina-przyłącza się do podjedn. i blokuje ich polimeryzację

leki specyficzne wobec mikrotubul

kolchicyna, kolcemid-alkaloid, winblastyna, winkrystyna, nokodazol, taksol - blokuja polimeryzację podjedn., w

PROFAZA

kondens. chromatyny(forfosforyl. H1, defosforyl. H3), rozpad otoczki jadrowej i jaderka(fosforyl. lamin blaszki i nukleoliny-kinaza fazy M), reorganizacja ER, AG, powstanie wrzeciona, kinetochoru, zmiany sieci fil. aktynowych

kinetochor

wyspecjalizowany kompleks białek formowany w centromerach(po 1 na chromatyde); umożliwia oddziaływanie MT wrzeciona z chromosomem

budowa wrzeciona mitotycznego

MT kinetochorowe-przył. do kinetochorow, biegunowe-oddziaływuja z MT z przeciwległego bieguna(nie chromosomami!); astralne-formuja astrosferę, ustawiają aparat mitot. i pierścień kurczliwy

ANAFAZA

jednoczesnne oddalanie sie chromosomow 2.5 um/min wskutek ślizgania się MT względem siebie i depolimeryzacji MT kinetochorowych na koncach -

pierścień kurczliwy

filamenty aktynowe i miozynowe oraz pozostałości MT biegunowych [przy cytokinezie]

funkcjonalny podział przedziałów mitochondrialnch

błona zew-synteza fosfolipidow, desaturacja i elongacja kw. tłuszczowych, przestrzen miedzybł-fosforylacja nukleotydów, błona wew-transport elektronow i metabolitow, fosforylacja oksyd., matrix-cykl krebsa/mocznikowy/b-oksydacja/replikacja etc

enzymy przedziałów mitochondrialnych

błona zew-oksydaza monoaminowa(MAO), przestrzeń miedzybł-kinaza adenylowa, błona wew-syntaza ATP, oksydaza cytochromu c, matrix-dehydrogenaza pirogronianowa

kardiolipina

fosfolipid błony wewnętrznej mitochondrium

termogenina (UCP-1)

białko kanałowe wewnętrznej błony mitochondriów

formy morfologiczne mitochondriów

skondensowana(aktywna)-3. stan energetyczny->wysokie stężenie substratu, ADP, O2; ortodoksyjna(spoczynkowa)-pozostałe stany

kompleksy enzymów łańcucha oddechowego w błonie wewnętrznej mitochondrium

1) reduktaza NADH-koenzymu Q; 2) dehydrogenazy bursztynianowej; 3) reduktazy ubichinol-cytochrom c; 4) oksydazy cytochromowej (oprócz 2 służą też do pompowania H+ z macierzy do przestrzeni miedzybłonowej)

kompleksy receptorów i białek translokatorowych mitochondrium

translokator błony zewnętrznej-TOM i wewnętrznej-TIM; zawierają m.in. porynę; ich ilość nie zmienia się mimo zmian energetycznych mt

co sprzyja wchodzeniu białka do mitochondrium?

*ładunek (-) matrix, *ładunek (+) sekwencji sygnałowej, *białka HSP

białka chaperonowe (opiekuńcze)

rozpoznają białka o nieprawidłowej konformacji i naprawiaja je, wybieraja te do zniszczenia, biora udział w transporcie przez błony (potrzebne 2 białka)

MtDNA wykazuje znacznie wyższe tempo mutacji ze względu na

brak systemów naprawy DNA, brak histonów, dużą ilość wolnych rodników

peroksysomy = mikrociałka

1błona, śr.0.15-0.18um, 50 enzymow utl. lipidy/ksenobiotyki, najwiecej w watrobie, tworzace je białka syntet. na polisomach(nie AG!), samoreplikujące (u szczura oksydaza moczanowa w rdzeniu, marker-oksydaza D-aminokwasow, katalaza)

funkcje peroksysomów

synteza lipidów(cholestorolu i dolicholu-także w SER), kwasów żółciowych(wątroba), plazmalogenów(składnik mieliny, błon kom. mięśniowych i trombocytów=fosfolipidy), detoksykacja metabolitów i ksenobiotyków

zespół Zellwegera

lekuodystrofia, brak peroksysomów w mózgu->gromadzenie wielonienasyconych kw. tłusczowych C26-C38, brak/redukcja w wątrobie, nerkach [hepatomegalia, zaburz. mielinizacji, torbielowatosc nerek, wady serca, zacma, deformacja czaszki]

cytochrom P450

kompleks enzymatyczny unieszkodliwiający toksyny [hepatocyty!]

segregacja białek lizosomalnych

synteza w RER>>AG>>modyfikacja>>zwiaz. z mannozo-6-fosforanem do receptora M6P>>segreg.>powstanie prelizosomu>>zwiaz. lizosomu pierwotnego z wtórnym>>spadek pH>>dysocjacja i transport zwrotny receptora

lizosomalne choroby spichrzeniowe (odkładanie substratow/produktor r-cji lizosomalnych)

Mukopolisacharydozy(MPS), Gangliozydozy(Taya-Sachsa), Lipidozy(Gauchera), Glikogenozy(Pompego), Glikoproteinozy, Mukolipidozy, Leukodystrofie

Mukolipidoza

zaburzona fosforylacja reszt mannozowych-specyf. markerów dla receptorów błon lizosomalnych- zaburzenie przenikania enzymow lizosomalnych z ER do ich wnetrza>wydzielane do przestrzeni pozakomork.

3 ścieżki wydzielania w procesie egzocytozy (wzdłuż mikrotubul)

1. ziarnistości sekrecyjne, 2. pęcherzyki nieopłaszczone klatryną(dostarczają białka integralne błony kom.),3. lizosomy

rodzaje endocytozy

pino-nieselektywne wchłanianie płynu i czast,<150nm; poto-specyficzna-z receptorami; fago-duże cząst,>250nm; trans-połączenie endo- i egzocytozy-z pominięciem endosomów późnych i lizosomow

endocytoza przez błonę kaweoli i tratw lipidowych (wirus HIV, prątki gruźlicy, toksyna cholery...)

powstają pęcherzyki cytoplazmatyczne zawierajace transportowane makrocząsteczki >>kierowane do AG, ER lub powierzchni komorki, z pominieciem endosomow poznych i lizosomow (cząsteczki pozostają nietknięte!!!)

tratwy (rafty) lipidowe [nie wystep. w erytrocytach, limfocytach, neuronach]

heterogenne,b. dynamiczne, zaw. lipidy domeny w błonie kom.(glikolipidy, cholesterol(!!!), sfingolipidy, fosfatydyloinozytol), mogą być stabilizowane w wieksze struktury, uczestnicza w przekazie sygnałow przez błone, np. IgA, chemokiny, foliany

endocytoza receptorowa=swoista (LDL, Fe, wit. B12)

1. związanie ligandu(np. hormon)>>aktyw. białka adaptorowe pod błoną>>związanie klatryny(+dynamina, adaptyna)>>transport wyselekcjonowanych cząsteczek

LDL

lipoproteiny o niskiej gęstości, usuwane z krążenia przez endocytozę receptorową,(receptor w makrofagach->jego mutacja powoduje rodzinną hipercholesterolemię)

Transferyna

białko surowicy krwi, przenosi Fe: jelito-wątroba/inne narzady(endocytoza receptorowa) jony Fe uwalniane w pH5 późnego endosomu, apotransferyna wraca do błony(odłączana od swojego receptora w pH7 ECM)

ENDOSOM

wakuola endocytarna, która nie jest już opłaszczona przez klatrynę (wczesny-pH~6, późny~5) główna wakuola łączy się z lizos. pierw. a jej zaw.-ligand-ulega strawieniu-endolizosom

kaweosomy

rodzaj endosomow wczesnych, pH~7, powstają z pęcherzykow wytw. w miejscu tratw i kaweoli błony; w ich błonie wyst. kaweoliny

system "kwaśnych pęcherzyków"

endosomy powstaja z błony komorkowej i łączą się z pęcherzykami zaw. hydrolazy, pochodzącymi z AG, tworząc endolizosomy (błona ag powraca do ag)

ubikwitynacja

przyłączanie polipeptydu(76aminokw) ubikwityny do substratu przez kaskadę enzymow+ligazę ubikw. [MONO>>cz. do endosomu poznego/lizosomu>degradacja; POLI-do proteasomow]

proteasom

kompleks białkowy(45nm),30 podjedn. białkowych(proteazy)>cylinder; występ. w cytozolu, ER, jądrze; trawią białka(zaburz>>choroby konformacyjne) aktywacja po związ. 2 czast. aktywatora(podstawa+pokrywa)

rozmieszczenie fosfolipidów błony komórkowej

warstwa zewn.=fosfatydylocholina, glikolipidy; warstwa wewn.-fosfatydyloseryna, fosfatydyloinozytol

glikokaliks

płaszcz utw. przez wszystkie łańcuchy węglowodanowe wchodzace w skład glikoprotein, glikolipidow, proteoglikanow (po stronie zewn.!); chroni przed uszkodzeniami, rola w komunikacji i identyfikacji kom, pochłania dużo wody>nawilża pow. błon

kora komórki

przyblonowa cz. cytoszkieletu przyczepiona do cytozolowej pow. błony; u erytrocytow-spektryna >>sferocytoza(niedokrwisość hemolityczna=genet. anomalia)

stężenie jonow (mmol/l) [Cytozol/płyn pozakomórkowy]

K+:160/4,5; Na+:15/145; Cl-:10/105; Ca2+:0,00001/4,5; HCO3-: 25/10

potencjał błonowy

różnica ładunków w poprzek błony

kanały białkowe

rozróżniają transportowane cząsteczki na podstawie ich wielkości i ładunku elektrycznego; prowadza transport szybciej niż nośniki [kanały jonowe lub duze pory: nexusy/poryny]

kanały jonowe

wiele łańcuchow polipeptyd.; tworzą hydrofilowy kanał w hydrofob. błonie, selektywne(wielkość,ładunek); bramkowane w sposob przypadkowy[wszystko albo nic] ligandem/fosforanami/napięciem/ciśnieniem

akwaporyny

kanały białkowe transportujace cz. wody lub glicerolu w poprzek błony; nieprzepuszcz. dla protonów/ cz. H2Ozmieniaja orientację w połowie drogi przez kanał flip-flop

transport aktywny

pierwotny(hydroliza ATP w pompie Na+/K+), wtórny (kotransport=gradient stężenia powstały w wyniku transp. akt. pierw. stanowi źródło energii dla wtórnego transp. akt)

klasy białek transportujących zależnych od ATP

P=wymaga fosforylacji jednej podjednostki(pompa 3Na+/2K+), F-energia gradientu H+ służy do syntezy ATP(wewn. błona mt); V-zależna od H+ pompa w lizosomach; ABC

Zjawisko oporności wielolekowej (MDR)

np. bałko z nadrodziny ABC-glikoproteina P(P-gp) -gen ABCB1, aktywna w kom. nowotworowych opornych na cytostatyki-usuwa je/w zdrowych komorkach chroni przed nagromadzeniem ksenobiotyków (nerki, płuca, wątroba, mozg,łożysko...)

modele działania P-gp

#poru(kanał białkowy); #flippazy(zew.cz. dwuwarstwy lipidowej); #zamiatacza hydrofobowego(połączenie dwóch poprzednich)-dominuje

CFTR

z nadrodziny ABC; 2 domeny przezblonowe: MSD1, MSD2,2wiążące ATP, 1 regulatorowa= kanał chlorkowy(locus 7q31.2 na dł. ramieniu gromos.7) hydroliza ATP konieczna do zmiany konformacji kanału, a nie transportu CL!

mukowiscydowa

ch. autosomalna recesywna wywoł. przez mutacje w genie CFTR>>zaburzenia w transporcie Cl->>skłonności do zapalenia oskrzeli, płuc, niewydolność trzustki, niepłodność, wysokie stęż. Cl w pocie

sposoby komunikacji międzykomórkowej

endokrynowa(krwioobieg) parakrynowa(mediatory lokalne), autokrynowa, neuronalna, kontakt bezpośredni, justakrynowy(okołokrynowy)-cząsteczka oczekuje na receptor(wykrzepianie leukocytow)

funkcje kaskad sygnalizacyjnych

przekształcanie sygnału w f. molekularną>przenoszenie go od receptora i między przedziałami>wzmocnienie, rozprowadzenie, rozdzielenie sygnału> modulacja odpowiedzi

tlenek azotu (NO)

przenika przez błony i oddziaływuje bezp. na białka docelowe(szybko!), powstaje z Arg, działa miejscowo, w ecm ulega przekształceniu w azotyny/azotany [śródbłonek>NO>cyklaza guanyl>cGMP>rozkurcz mm gładkich naczynia]

receptory wewnątrzkomorkowe

w cytoplazmie/jądrze, aktywacja pod wpływem ligandu(zmiana konformacji) np.h. steroidowe, tarczycy, wit. D, kw. retinolowy; specyf. aktywnosc regulatora ekspresji

receptory błonowe

jonotropowe(bramkowane ligandem), metabotropowe(sprzężone z białkiem G), katalityczne (wewnątrzkomórkowa część enzymatyczna receptora)

receptory jonotropowe

szybko, zgodnie z gradientem, sygnałem jest przepływ jonow =efekt elektryczny=zmiana transbłonowego potencjału

receptory metabotropowe

białko z 7 helisami transbłonowymi [wewnątrzkomórk. domena wiążąca białko G, zewnątrzkomork. domena wiążąca ligand] szybkie działanie(odczuw. zmysłów, odp. na dział. hormonow i neuroprzekaźnikow)

białko G

Podjednostka a(f. regulatorowa w stos. do efektora, aktywność GTPazy, zakotwiczona w błonie), podjednostka b i g (hamują r-cje podj. a z efektorem, warunkują wymianę GDP-GTP, g zakotwiczona w błonie)

Efektory białek G

kanały jonowe (K+, Ca2+), białka błonowe(cyklaza adenylowa->cAMP, fosfolipaza C->fosatydylinozytol)

cykl białka G

ligand+receptor>zmiana konform. receptora>aktyw podj. a>zmniejsz. powinow. do GDP>połącz. z GTP>podj. a odłącza się i hydrolizuje GTP do GDP>kompleks regeneruje>wyłączenie sygnału

działanie toksyny cholery

wnika do enterocytów> modyfikuje podj. a białkaG>utrata aktywności GTPazowej>stała aktywność białkaG>stała stymulacja cyklazy adenylanowej>masowy napływ Cl- i h2o do jelita->biegunka/odwodnienie

spowolnienie rytmu serca

wł. nerwowe>Ach>związ. z receptorem na kardiomiocytach>białkoG>przyłącz. podj bg do cytoplazmat. domeny kanału K+>zmiana konform>wypływ K+zgodnie z gradientem>zahamowanie akt. skurczowej

ligandy powodujące aktywację fosfolipazy C

acetylocholina, wazopresyna, trombina

aktywacja fosfolipazy C

lig+rec>białkoG>podj. a+fosfolipazaC>rozkład fosfatydyloinozytolu>utworzenie IP3(hydrofilny, dyfunduje w kom>do SER, wiąze się z kanałamiCa2+>otwarcie>wypływ>skurcz) i DAG(związ. z błona, rekrutuje kinazę c z cytozolu>fosforyl. białek wewnatrzkomork.)

receptory katalityczne

białko transbłonowe(1 helisa a): wewnątrzkomork. domena wiążąca enzym, zewnątrzkomórk. domena wiążąca ligand; działaja wolno, odp. za r-cje na mediatory regul. przezycie, proliferację itp.+zmiany ustawienia cytoszkieletu

aktywność kinaz tyrozynowych

lig+rec>zbliżenie 2 czast. receptora>dimer>wzajemne ufosforylowanie reszt tyrozynowych>powstanie kompleksow sygnalizac.>ich elem. ulegaja fosforylacji>przekazanie/wzmocnienie sygnału[zatrzymanie przez usuniecie reszt fosforanowych/endocytoze receptorow]

białko RAS=monomeryczne białko G-wiążące GTP(aktywnosć kinazy tyrozynowej)

związ. z błoną; aktywne-z GTP>>stymuluje kaskadę fosforylacyjna kinazy MAP, przenoszacej sygnal z cytoplazmy do jadra>fosforyluje reszty seryny i treoniny białek reguluj. ekspresje genow/ nieaktywne-z GDP

reperacja błon

przy udziale ferlin(dysferlina, otoferlina, mioferlina), kaweoliny 3 i kaplainy 3 [pęcherzyki Ca2+fuzują miedzy sobą "zalepiając" uszkodzenia]

ksenobiotyki

zwiążki niewystępujace normalnie w organizmie i niemetabolizowane

transportery RND, SMR, MFS

do pompowania używają energii gradientu elektrochemicznego jonów nieorganicznych przez błony

typy filamentow pośrednich

kwaśnej(I)/obojetnej/zasadowej (II) keratyny, zaw. wimentynę, desminę, kwaśne białko gleju i peryferynę(III), neurofilamenty(IV), laminowe blaszki jądrowej(V), nestyny(VI)

białka utrzymujące strukturę chromosomow (SMS)

kleisyna, kohezyna, kondensyna

buforyna II

peptydowy antybiotyk w soku żołądkowym, produkowany przez kom. śluzowe gruczołów żołądk. właść. z nadmiaru histonów H2;

Protamina

białko łączące sąsiednie helisy DNA

TRABANT/SATELITA

przewężenie wtórne oddzielaj. koncowe fragm. chromosomow -to tu NOR-zawiera geny rDNA do syntezy rRNA, tRNA, snoRNA

szeltryna

kompleks białkowy w telomerach

telomeraza

odbudowuje konce DNA, ryboproteina złożona z cz. białkowej TERT i RNA nazwanego TERC

Białka jąderka

nukleolina, białko B23(Ag-NOR)=transport prekursorow rybosomow do cyto, fibrylaryna

ciałka zwinięte (Cajala) w jądrze

zawieraja snRNP-małe jadrowe rybonukleoproteiny, białko koilinę i czynniki biorace udział w powst. snRNA [pośredni udział w obróbce mRNA-jak plamki jądrowe]