Nytt tlf nummer og pinkode.

Transkript

1 Nytt tlf nummer og pinkode. Tlf: Pinkode: # Hva har skjedd? MeetAt hos Telenor har avviklet assisterte møter og har nå kun selvbetjente møter. Spørsmål kan sendes til: nettundervisning@ous-hf.no

2 Cellens biologi og fysiologi Del av forelesningsserie i immunologi og transfusjonsmedisin Inger Øynebråten Senter for Immunregulering, Avd. for patologi, OUS/UiO 1

3 Cellens biologi og fysiologi Outline 1. Cellens oppbygning og organisering kjernen, ER, Golgi 2. Cellekommunikasjon og interaksjon endocytose, exocytose, MHC molekyler trafikkering, junctions, vesikler/exosomer 2

4 Cellebiologi, hvorfor viktig? Forstå bakgrunn for sykdom Utvikle medikamenter/behandlingsmetoder mot sykdomstarget, dvs. spesifikk behandling Stille sikre diagnoser Utvikle diagnostiske tester 3

5 Oppbygning av en celle 4

6 Cellekjernen Struktur 5 Figure 4-9 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

7 Fra DNA til protein Figure 1-4 Molecular Biology of the Cell, Fifth Edition ( Garland Science 2008) 6

8 Endoplasmatisk retikulum (ER) Finnes i alle eukaryote celler ER-membranen er foldet i tubuli og sacs og danner ett indre rom som kalles cisternal space eller ER-lumen Syntese av lipider, proteiner og sukker Endoplasmatisk retikulum Cellekjerne SER RER Cisterna Ribosomer 7

9 Endoplasmatisk retikulum (ER) Protein dislufide isomerase (PDI) oksidasjon av frie sulfhydryl grupper BiP-chaperon som gjenkjenner ikke korrekt foldede proteiner og subenheter som skulle dannet oligomere komplekser Transport til cytosol degradering av proteasomer En-bloc transfer av oligosakkarider til asparginer (N-linked) Lagrer Ca 2+ SER, rikelig i: Hepatocytter pga lipoproteinsyntese Celler som produserer steroidhormoner Celler som detoksifiserer lipid-løselige medikamenter eller komponenter dannet ved metabolisme 8

10 Golgi Figure 13-25b Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) Korrekt foldede proteiner ment for sekresjon (vanligvis) via Golgi Trimming av N-bundne oligosakkarider O-bundet glykosylering til valgte serine eller threonin residuer Sortering 9

11 Posttranslasjonelle modifikasjoner i Golgi 10 Figure Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

12 Glykosylering er viktig! IVIG RM Anthony et al. PNAS (50):

13 Mitokondrier Indre membran, spesialisert membran - elektrontransportkjeden Ytre membran Cristae Matriks - sitronsyresyklus Fettsyrer Pyruvat 12

14 Antall mitokondrier varierer med celletype Figure 14-5 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) Celler generelt ,000 Lymfocytter 1000 Oocytes 100,000 Spermceller Noen få hundre Røde blodceller og noen terminalt differensierte hudceller har ikke mitokondrier 13

15 Funksjon, mitokondrier Energisyntese Lagrer Ca 2+ Apoptose-mediert celledød Steroid syntese Syntese av heme Figure 15-41b Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) Spesielt for mitokondrier Inneholder eget DNA, mtdna Proteiner i mitokondrier kodes av cellekjerne og mtdna 14

16 Cellekommunikasjon og interaksjon Endocytose Exocytose MHC molekyler, trafikkering Junctions Vesikler/exosomer Basarab G Hosu et al 2007 Phys. Biol

17 Endocytose opptak av ekstracellulært materiale eller plasmamembran Næring (kolesterol, Fe) Eliminere og degradere fremmed materiale eller waste (ekstracellulær matriks-komponenter) Terminering av signallering (hormoner, vekstfaktorer) Toksiner, bakterier, virus og protozoer utnytter endocytose for å komme inn i cellen Endocytose kan f.eks. klassifiseres i: Fagocytose Pinocytose Reseptormediert endocytose 16

18 Fagocytose Er reseptor-avhengig Nøytrofile Makrofager Opptak av bakterier og gamle/døde celler inkl. rbc 17

19 Intracellulære patogener påvirker trafikkering 18 Figure Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

20 Pinocytose Ikke reseptormediert Konstitutiv I alle celler, men i varierende grad: Makrofager internaliserer 3% av egen membran i løpet av 1 min Membran-homeostase 19

21 Reseptormediert endocytose Opptak av LDL gir kolesterol til membransyntese 20 Figure Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

22 Reseptormediert endocytose Transferrin-reseptor 21

23 Reseptormediert endocytose Resyklering Degradering og nedregulering Figure Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 22

24 Cellekommunikasjon og interaksjon Endocytose Exocytose MHC molekyler, trafikkering Junctions Vesikler/exosomer Basarab G Hosu et al 2007 Phys. Biol

25 Exocytose LEUKOCYTT kjemokinreseptor ENDOTEL EXOCYTOSE 24

26 Exocytose KONSTITUTIV SEKRETORISK VESIKKEL KONSTITUTIVT SEKRETORISK SPOR Default spor Reguleringsnivå: gentranskripsjon ER Golgi Plasmamembran ER Plasmamembran Golgi HISTAMIN / THROMBIN REGULERT SEKRETORISK GRANULA WEIBEL- PALADE vwf REGULERT SEKRETORISK SPOR 25

27 Regulert sekretorisk spor Proteiner er ferdig syntetisert og kan frigjøres umiddelbart Frigjøring av proteiner til bestemte områder på cellen Regulering Prossesering - biologisk aktive molekyler Eotaxin-3 vwf 26 I Øynebråten et al. Blood. 2004, 104(2): KM Valentijn et al. Blood. 2010, 116(10):

28 Prosessering, insulin 27

29 IgE-mediert sekresjon av histamin fra mastceller 28 Figure Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

30 Ikke-konvensjonell exocytose 29

31 Cellekommunikasjon og interaksjon Endocytose Exocytose MHC molekyler, trafikkering Junctions Vesikler/exosomer Basarab G Hosu et al 2007 Phys. Biol

32 Antigen-presentasjon MHC klasse I 31 Neefjes et al vol 11,

33 Antigen-presentasjon MHC klasse I TRINN 1: Protein med feil antigent 2: Feil i folding protein tagges med ubiquitin proteasome 3: Degradering til peptid 4: Peptider til ER vha. transporter associated with antigen processing (TAP) complex 5: Peptider loades på MHC klasse I molekyler 6: MHC klasse I med peptid via Golgi til celleoverflaten 32 Vyas JM et al :

34 Antigen-presentasjon MHC klasse II 33 Figure Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

35 Krysspresentasjon til MHC klasse I Joffre et al. Nature Rev Immunol, 2012 vol 12,

36 Fc-receptor mediert Ag presentasjon FcRs efficiently internalize ICs and induce efficient prosessing of Ags into peptides that are presented by MHC class I and class II molecules. Cross-presentation: FcγR play a role in efficient MHC class I restricted presentation of exogenous Ags. Roles of Fc receptors in autoimmunity. Nat Rev Immunol Aug;2(8): Review. Takai T 35

37 Cellekommunikasjon og interaksjon Endocytose Exocytose MHC molekyler, trafikkering Junctions Vesikler/exosomer Basarab G Hosu et al 2007 Phys. Biol

38 Junctions Inkluderer celle-celle og celle-matriks interaksjoner Tetter gaps mellom celler og gjør cellelaget impermeabelt/ selektivt permeabelt Slipper gjennom små molekyler fra en celle til en annen Gjør at signaler kan overføres fra en celle til en annen Immunologisk synapse 37 Figure 19-2 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

39 Immunologisk synapse Interfase mellom lymfocytter og antigenpresenterende celle/målcelle Et fokalt punkt for signallering, endocytose og exocytose Spatial organisering MR Jenkinsa and GM Griffiths. Current Opinion in Immunology. 2010, 22(3), pp

40 Immunologisk synapse Drap av målcelle 39 MR Jenkinsa and GM Griffiths. Current Opinion in Immunology. 2010, 22(3), pp

41 Cellekommunikasjon og interaksjon Endocytose Exocytose MHC molekyler, trafikkering Junctions Vesikler/exosomer Basarab G Hosu et al 2007 Phys. Biol

42 Exosomer nm i diameter Stammer fra endosomer = intraluminale vesikler i multivesikulære bodies En måte å bli kvitt proteiner på når lav degraderingskapasitet Celle-celle kommunikasjon Overføring av proteiner, lipider, mrna, microrna Mikropartikler/mikrovesikler 100 nm 1 μm Frigjøres fra f.eks. monocytter og plater 41

43 Sekresjon av exosomer viktig ved utvikling til erythrocytt MVE Reticulocytt Erythrocytt Exosom 42 Blanc L and Vidal M. Current Opinion in Hematology (3), p

44 Celler kommuniserer med omgivelsene og påvirkes Wang and Hans-Hermann Gerdes. Figure 15-6 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) 43