1 / 16

A k alcium jel

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen Azonosító szám: TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011.

darrel-riggs
Download Presentation

A k alcium jel

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetéseaz Európai Unió új társadalmi kihívásainaka Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen Azonosító szám: TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

  2. Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetéseaz Európai Unió új társadalmi kihívásainaka Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen Azonosító szám: TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011 Berki Tímea és Boldizsár Ferenc Jelátvitel A kalciumjel

  3. A Ca2+fiziológiás szerepe I. • S. Ringer:Ca2+ jelenlétében a békaszív órákig megtartja aktivitását • Locke: a Ca2+ eltávolítása gátolja a neuromuszkuláris transzmissziót • Kamada és Kimoshita (1943): Ca2+ bevitele az izom rostokba a rostok összehúzódását eredményezi • Otto Loewi: “Ca2+ istalles.” (A Ca2+minden.) • Ca2+ -a “második”másodlagos messenger

  4. A Ca2+fiziológiás szerepe II. • 3 formában található a szervezetben: • Szabad • Kötött • Komplexek részeként (hidroxiapatit a kalcifikálódott szövetekbenpl. csontok, fogak) • Hiperkalcémia: csökken a neuromuszkuláris átvezetés, szívizom diszfunkció, letargia • Hipokalcémia:a membránok ingerelékenysége↑, tetániásrohamok, halál

  5. Citoplazmatikus Ca2+ alacsonyan tartása • Ca2+-ATPázok • Plazma membrán • ER (SERCA) • Na+/Ca2+kicserélő • Plazma membrán • Ionofórok: • lipid-oldékony, membrán-permeábilis ionhordozók • pl. A23187 (524kDa), ionomycin (709kDa) Streptomyces-ből izolálták

  6. Az intracellulárisCa2+mérése • Ca2+-szenzitívfotofehérjék: Aequorin (Aequoriavictoria) • Ca2+-kötés esetén kék fényt emittál • Előbb célsejtbe kell mikroinjektálni (pl. óriás tintahal axon) • Fluoreszcens indikátorok : Quin-2, Fura-2 (UV); Fluo-3 (látható fény) • Sejtszuszpenzió esetén használható – a kapott jel az egyedi szinkronizálatlan események összességét mutatja • Egy sejt vizsgálata – fluoreszcens/konfokális mikroszkóp • Genetikailag tervezett indikátorok: • Aequorin-transzfektált sejtek • Kalmodulin-miozin könnyű lánc kináz-GFP

  7. Ca2+-csatornák az ER-ben • Rianoidinreceptor (RyR):4x560kDa • Ingerelhető sejtekben (váz -és szívizom) • Modulátorok: Ca2+, ATP, kalmodulin, FKBP12(immunofilin) • IP3receptor (IP3R):4x310kDa

  8. Ca2+-beáramlás plazma membrán csatornákon keresztül • Feszültség-függő csatornák (VOCC) • Ideg- és izomsejtek • Depolarizáció hatására kinyílnak • L, N, P/Q, R és T típusú • Receptor-függő csatornák(pl. Glutamát NMDA rec.) • TRPM2 csatornák • ADP-ribóz aktiválja • Oxidatív stressz

  9. Az intra/extracelluláris Ca2+- jelátvitel kompartmentjei, Ca2+-csatornák Ca2+ -csatorna (Ca2+-raktár kiürülése szabályozza) Ca2+ -csatorna (feszültség-függő) Külső Ca2+ készlet (mM) Ca2+ Ca2+ Ca2+ Ca2+ Ca2+ Ca2+-csatorna (ligand-függő) NCX Belső Ca2+ készlet (~100 nM) SzolubilisCa2+-szenzor fehérjék SERCA pumpa MNCX Ca2+ Ca2+ Ca2+ Sejtmag Ca2+ Uniporter ER csatorna Ca2+ Endoplazmatikus retikulum Mitokondrium

  10. Raktár-függő Ca2+-belépés(SOCE) • Raktár-függő Ca2+-belépés=kapacitatív Ca2+belépés (1986.) • Ha az intracelluláris raktárok készlete csökken, a plazma membrán Ca2+ -csatornái kinyílnak • TRP(tranziensreceptorpotenciál) fehérjék • CRAC (Ca2+ felszabadulás aktiválta Ca2+ -áram) csatornákpl. Orai 1 (33kDa) • STIM1 (77kDa): ER transzmembrán fehérjéje, Ca2+- szenzor • 3 potenciális mechanizmus ami STIM1 aktivációhoz vezet: • Direkt interakció az ER és aplazmamembrán között • STIM1 mozgása az ER-ból aplazma membránba • Szolubilis mediátor: CIF (Ca2+-influx faktor) (1993.)

  11. Foszfolipáz C (PLC) Hormon g a a Plazma membrán Receptor GTP GTP PTI DAG PKC b Citoplazma PLC G-fehérje IP3 Ca2+ IP3 megnyitja a Ca2+ - csatornát IP3 IP3R Ca2+ Ca2+ Ca2+ Ca2+ Ca2+ Ca2+ Ca2+ Simaizom endoplazmatikus retikulumlumene

  12. Acetilkolin, Glutamát, Szerotonin, ATP Hormonok, Neurotranszmitterek, Növekedési faktorok, Ozmolaritás A Ca2+-jel számos útvonal része Depolarizáció/ Feszültség Növekedési faktorok Hormonok, Neurotranszmitterek Fény, Szag,Íz molekulák Antigén Antigén CRAC DHPR Feszültség függő csatorna Ligand- függő csatorna BCR TCR RTK GPCR TRPC TRPA TRPV PMCA NCX CNG GPCR Ca2+ Ca2+ Ca2+ G14/15 Gq/11 RAS Src GI/0 DAG Gs,Golf, Gt Na+ PIP2 PIP2 PIP2 PIP2 PLCg PLCe PLCb PLCd Ca2+ AC GC Ca2+ Ca2+ DAG DAG DAG GTP cAMP ATP cGMP Ca2+ Ca2+ Ca2+ GC ADP-ribóz, Arachidonsav, Szfingozin IP3 g b IP3R Ca2+ RyR IP3R PKC NAADP Ca2+ Sph Ca2+ PMR1 Ca2+ Ca2+ RyR Ca2+ Ca2+ Ca2+ cADPR Ca2+ Ca2+ Ca2+ Ca2+ P CBP Ca2+ HDAC CREB CamK-IV RyR Calm NFAT MEF2 p300 Ca2+ SERCA Cain Gén expresszió Mitokondriális uniporter Na+/H+ cserélő Ca2+ Hipertrófia Ca2+ IP3R PTP

  13. Ca2+ által szabályozott cél fehérjékI. Kalmodulin-függő: • CaM kinázok • EF2 kináz • Foszforiláz kináz • MLCK • Kalcineurin→NFAT • Plazma membrán Ca2+ ATPázok • Adenilát cikláz • Ciklikus nukleotidfoszfodiészteráz • MAP-2 • Tau • Fodrin • Neuromodulin • NOS

  14. Ca2+ által szabályozott célfehérjékI. • Kalmodulin-független: • Kalpain (Ca2+-aktiváltCysproteáz) • Szinaptotagmin – exocitózis • DAG kináz – DAGinaktivációja • Rasneuronális Ca2+ szenzorok • GEFek és GAPek • Citoszkeletális fehérjéka-aktinin, gelszolin

  15. A Ca2+- jelátvitel effektor mechanizmusai Ca2+ Kalmodulin Nitrogén-monoxid képződés Ciklikus nukleotid metabolizmus Fehérje defoszforiláció Fehérje foszforiláció Citoszkeleton Ca2+ transzport CaMkinázI,II és IV Elongációs faktor-2 kináz Foszforilázkináz Miozin könnyű lánc kináz MAP-2 Tau Fodrin Neuromodulin Adenilátcikláz Ciklikus nukleotid foszfodiészteráz Plazma membrán Ca2+ATPáz Kalcineurin

  16. Ca2+ a fototranszdukcióban Plazma membrán Citoplazma Na+ pumpához 4 Na+ Na+, Ca2+, K+ kicserélő Foton ATP Rodopszin Rodopszin* RK Ca2+ 1 K+ Transzducin Transzducin* Csatorna záródása K+ PDE PDE* Ca2+ Na+ cGMP Guanilát cikláz Rodopszin* P Ca2+ cGMP-függő csatorna cGMP GTP 5’GTP cGMP

More Related