Reseptorer og hormoner

Like dokumenter
Signaler mellom celler: Hormoner og reseptorer

Kapittel 20, introduksjon

Hormonsystem. Soneterapi og massasjeterapi Gihealth.com. Læringsmål hormonsystemet

Regulering av karbohydratstoffskiftet

Regulering av karbohydratstoffskiftet

Det endokrine system I

Cellesignalisering II: Reseptor tyrosin kinaser, cytosoliske kinaser

Naturfag for ungdomstrinnet

Forelesninger i BI Cellebiologi. Enzymer : senker aktiveringsenergien. Figure 6.13

Transport av ioner og næringsstoffer over cellemembraner. Læringsmål IA: Beskrive ulike mekanismer for transport over membraner

HypofyseN. Hva skjer. når den ikke fungerer normalt?

Farmakodynamikk! Farmakodynamikk, definisjon:! Legemidlers virkningssted (targets) og virkningsmåte. Reseptorbegrepet; definisjon

Bachelorutdanning i sykepleie. Nasjonal eksamen i Anatomi, fysiologi og biokjemi. 20. april Bokmål

MED2200-2_OPPGAVE3_V17_ORD DEL 1

Fosfolipaser, identifikasjon av intracellulære signaliseringsdomener og integrering av multiple signal

På de åpne spørsmålene (26-30) kan det oppnås maksimalt 5 poeng per oppgave.

Fra DNA til livets kode... 29

Oncogenic Mutations Affecting Cell Proliferation

REGULERING AV KARBOHYDRATSTOFFSKIFTET DEL 2 Stadium IA Egil Lien, Inst. For Kreftforskn og Mol Med: Endokrint vev i pancreas

KORTISOL Analytiske og kliniske utfordringer Egil Haug Hormonlaboratoriet OUS HF - Aker

Innhold. del i grunnleggende endokrinologi... 17

Ernæringsterapi Kjønnshormoner

Bachelorutdanning i sjukepleie. Nasjonal eksamen i Anatomi, fysiologi og biokjemi. 20. april Nynorsk

Seminar 5a Hormonsykdommer

Seminar 5a Hormonsykdommer

Bachelorutdanning i sykepleie. Nasjonal eksamen i Anatomi, fysiologi og biokjemi. 18. desember Bokmål

Oppgave: MED2200-2_OPPGAVE3_V17_ORD

Oppgave: MED2200-2_OPPGAVE1_H16_ORD

NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR FYSIKK EKSAMEN I EMNE TFY4260 CELLEBIOLOGI OG CELLULÆR BIOFYSIKK

HYPOFYSESVIKT. Marianne Øksnes, LMS 2018

Introduksjon til Biokjemi. Ingar Leiros, Institutt for Kjemi, UiT

Spiser du deg syk? Kan vi gjøre noe for å bedre helsen? Ernæring og helse. NLH Stavanger Jens Veiersted. Jens Veiersted

Den representerer livets ungdomstid, kjærlighet, hengivelse og glede.

Bachelorutdanning i sykepleie. Nasjonal eksamen i Anatomi, fysiologi og biokjemi. 11. april Bokmål

Proteiner og aminosyrer

Litt grunnleggende cellebiologi Vevene Blodet

Brukbarhet og nyttige anvendelser av marine proteiner

LEHNINGER PRINCIPLES OF BIOCHEMISTRY

På de åpne spørsmålene (26-30) kan det oppnås maksimalt 5 poeng per oppgave.

Grunnleggende cellebiologi

c) Beskriv mekanismen(e) som under B-cellemodningen sikrer at B-celler ikke blir autoreaktive og gjenkjenner kroppens egne strukturer.

1. Medfødt og ervervet immunitet. Karl Schenck, V2015

HVILKE PRØVER BØR EN TA?

Lykke til! God sommer! Er du klar for en temaquiz som dreier seg om stoffskiftet?

Transport av ioner og næringsstoffer over cellemembranen

Idrett og energiomsetning

BESVARELSE EKSAMEN SIF4070 CELLEBIOLOGI 9. MAI 2003

Bachelorutdanning i sykepleie. Nasjonal eksamen i Anatomi, fysiologi og biokjemi. 17. desember 2015 Bokmål

EKSAMEN I EMNE SIF4070 CELLEBIOLOGI

Hva påvirker menstruasjonen? Som det sees ovenfor i beskrivelsen av hva som skjer når en kvinne får menstruasjon, kan du se at

TRANSPORT GJENNOM CELLEMEMBRANEN

Årsaker til overvekt. Torunn Kristin Nestvold Seksjonsoverlege ved Regionalt senter for behandling av sykelig overvekt. Nordlandssykehuset Bodø HF

Forløp av ikke-adaptiv og adaptiv immunrespons. Mononukleære celler, metylfiolett farging

Bachelorutdanning i sykepleie. Nasjonal eksamen i Anatomi, fysiologi og biokjemi. 10. august 2017

Måling av kjønnshormoner. Kjønnshormonforstyrrelser menn. Ellen M Haave, Hormonlaboratoriet November 2015

BI 212- Protein Sorting - Kap. 17 Syntese og mål for mitokondrie- og kloroplast-proteiner (forts.)

Besvarelse eksamen SIF4070 Cellebiologi 7. august 2003

Uke 16 (nb, spm. fra uke 16 og uke 17 overlapper ofte)

Oppgave: MED2200_OPPGAVE1_H18_ORD

BIOS 1 Biologi

Eksamen. Innføring i medisin for ikke-medisinere MFEL Lørdag 4. Juni 2005.

Bioenergetikk og Krebs syklus Oksidativ fosforylering

Besvarelse eksamen i emnet TFY4260 Cellebiologi og cellulær biofysikk 1 juni 2010

Bachelorutdanning i sjukepleie. Nasjonal eksamen i Anatomi, fysiologi og biokjemi. 18. desember Nynorsk

Bachelorutdanning i sykepleie. Nasjonal eksamen i Anatomi, fysiologi og biokjemi. 19. april Bokmål

Viktige opplysninger: Oppgavesettet utgjør totalt 100 vekttall. Antall vekttall er vist i parentes ved hver spørsmålsgruppe.

Eksamen i ERN :00 14:00

Figurer og diagrammer

Fysiologiske reguleringsmekanismer

Essayoppgaver termin 1C-1D 2010 Utsatt eksamen. Oppgave 1 (10 poeng) Morfologi Jostein Halgunset

NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR FYSIKK EKSAMEN I EMNE SIF4070 CELLEBIOLOGI

Sustained arousal en samlende forklaringsmodell for kronisk utmattelsessyndrom?

Kliniske verktøy. Mål. Overbelastning = Ubalanse = Symptom. Hva kan vi påvirke? Klinisk manuellmedisinsk vinkling på Nevro Endokrin Immun Sammenheng

Besvarelse eksamen i TFY4260 Cellebiologi og cellulær biofysikk 20 mai 2011

Emnenavn: Eksamenstid: Kl. 09:00 til 13:00. Faglærer: Eksamenskontoret: Hanne Holm

NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIG UNIVERSITET Side 1 av 5 INSTITUTT FOR FYSIKK. EKSAMEN I FAG CELLEBIOLOGI 1 august 1997 Tid: kl

BIOS 2 Biologi

Medisinske aspekter; rehydreringsterapi

Veksthormonmangel etter nådd slutthøyde

SENSORVEILEDNING FOR ICD-MD4020 VÅREN JUNI

SENSORVEILEDNING. Dato: Eventuelt:

Smerte. Arne Tjølsen

Besvarelse SIF4070 Cellebiologi 31. mai 2002

Embryologi og normal fosterutvikling for patologer

Flervalgsoppgaver: Gassutveksling i dyr

Cellebiologiske prosesser som respons på virusinfeksjon

Hva er sykdomsrelatert underernæring?

ML-208, generell informasjon

... Proteiner og enzymer. kofaktor. polypeptid

Bokmål. Skriftlig eksamen MD4011 semester IA/B kull 11

REPRODUKSJON. 1. I noen målceller blir testosteron gjort om til a. Progesteron b. LH c. Østrogen d. Dihydrotestosteron

Brus (kullsyreholdige drikker) er virkelig populært over hele verden. I enkelte områder, som i USA, koster det faktisk mindre enn vann!

«Effekten(av(aku,(stress(på(en( hjerne(i(utvikling»(

Bachelorutdanning i sjukepleie. Nasjonal eksamen i Anatomi, fysiologi og biokjemi. 10. august 2017

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

Oppgave: MED1100-3_OPPGAVE2_H16_KONT

EKSAMEN I EMNE SIF4070 CELLEBIOLOGI Mandag 7. mai 2001 Tid: kl Ingen trykte eller håndskrevne hjelpemidler tillatt.

Transkript:

Reseptorer og hormoner Ingen normale celler kan leve i fravær av kommunikasjon med sine naboer Kommunikasjonsne7verk styrer vekst, utvikling, differensiering og metabolisme Hvordan kan celler kommunisere med hverandre?

Læringsmål IA: 2.1.2.5 Beskrive biologiske membraner, reseptorer og hormoner Chapter 12 and 23 Molecular Biology of the Cell 5th Ed. Chapter 15 Cell Communication Essential Cell Biology 4th Edition Chapter 16 Cell Communication

Hva som blir gjennomgå7 Generelle prinsipp for cellesignalisering Fire hovedtyper celle kommunikasjon Signalmolekyler Reseptorer Intracellulære reseptorer G- protein koblede reseptorer Enzymkoblede reseptorer Reguleringsmekanismer Hormoner Hormonreseptorer De vikpgste hormonklassene Endokrine kjertler og hormoner som de produserer

Fire kommunikasjonsmåter Autokrin: cellen lager signalmolekyl som virker tilbake på seg selv Ekstracellulære signalmolekyl kan virke over korte og lange avstander

Ulike celletyper kan respondere forskjellig på samme signalmolekyl Ulik respons pga forskjellige reseptorer eller pga ulike intracellulære signal

Signalmolekyler * * *

* Signalmolekyler

Reseptorer Alle reseptorer er proteiner Molekyler som binder seg spesifikt til reseptorer kalles ligander (signalmolekyler) Konsentrasjonen av ligander er vanligvis svært lave i blod og vevsvæsker (pm-µm) Binding mellom ligand og reseptor er spesifikk og skjer med høy affinitet: [L] + [R] [LR], [L]: Konsentrasjonen av fritt ligand, [R]: konsentrasjonen fri reseptor, [LR]: kons. av ligand-reseptorkompleks K a = [LR] [L] [R] K a : assosiasjonskonstanten ved likevekt. K a er et uttrykk for affiniteten mellom liganden og reseptoren K d = 1/K a K d : dissosiasjonskonstanten er også mye brukt

Reseptorer er orest på celleoverflaten, men kan også finnes inne i cella For å kunne signalisere via en intracellulær reseptor må signalmolekylet transporteres over plasmamembranen! Feks gasser (NO) og enkelte hormoner

INTRACELLULÆRE RESEPTORER Aktiveres av signalmolekyl som er små nok eller hydrofobe nok til å kunne passere plasmamembranen

NO binder og akpverer en intracellulær reseptor (enzym) i målcella Intracellulær cytoplasmatisk reseptor

Hvordan virker Viagra? Hvordan virker nitroglycerin?

Kjernereseptorer Aktiveres ved intracellulær ligandbinding Aktiveres av steroidhormoner, tyroid hormoner, vitamin A/D Kan også aktiveres av intracellulære metabolitter (feks lipid metabolitter) Er transkripsjonsfaktorer, regulerer mrna syntese Effekten er avhengig av endring i genekspresjon og proteinsyntese- forholdsvis sakte!

Kjernereseptorsuperfamilien

Primær- og sekundær- respons e7er kjernereseptorakpvering Innen 30 min

MEMBRANBUNDNE RESEPTORER

Signaloverføring ved membranreseptorer 1. Signalmolekyl bindes til reseptoren 2. Konformasjonsendring av reseptoren 3. Reseptoraktivering 4. Omforming og forsterking av signalet 5. Aktivering av signalproteiner 6. Endring av effektorproteiner Figure 16-12 Essential Cell Biology ( Garland Science 2010)

Signaloverføring ved membranreseptorer

Fosfatgrupper er vikpg for akpvering av signalproteiner Proteinkinaser setter en fosfatgruppe på serin, threonin eller tyrosin. Figure 16-14 Essential Cell Biology ( Garland Science 2010)

Kontroll av responsen - feedback Figure 15-26 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

PosiPv feedback Figure 15-27 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

Kontroll av responsen, negapv feedback og desensipsering Figure 15-29 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

Tre klasser membranreseptorer Neurotransmittere (acetylcholin) >700 humane GPCRer Lukt, smak og syn avhenger av GPCRer Mange hormoner Kjemokiner... Insulin Vekstfaktorer Mange cytokiner Figure 15-16 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

G- protein koblede reseptorer (GPCR) Største gruppe celleoverflatereseptorer Går gjennom membranen sju ganger. Ligand binding fører Pl konformasjons endring Enorm diversitet i ligander: proteiner, peppder, derivater av aminosyrer og fe7syrer, lysfoton, lukt/smak molekyler Mange hormoner virker via G- protein koblede reseptorer (Adrenalin,Glukagon,TSH,ACTH,LH,ADH) 1/3 av alle kjente medikamenter virker via GPCR eller på intracellulære signalveier nedstrøms for GPCR Figure 15-30 and 15-31 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

Trimere G- proteiner Bundet Pl plasmamembranen Sa7 sammen av tre subenheter: α,β,γ G- proteinet kan være direkte bundet Pl GPCR i uspmulert Plstand, eller bli bundet ved spmulering Ulike typer G- protein for ulike reseptorer: spmulerende, hemmende I uspmulerte celler vil α- enheten være bundet Pl GDP, spmulering fører Pl by7e av GDP med GTP AkPverer målproteiner i plasma- membranen Figure 15-32 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

AkPvering av G- proteinet α -enheten har GTPaseaktivitet, slik at GTP hurtig blir hydrolysert til GDP igjen. GTP hydrolyse og inaktivering skjer sekunder etter G-prot. aktivering Aktiverer målproteiner (enzym eller ionekanaler) i plasmamebranen Figure 15-32 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

Mange G- proteiner akpverer membranbundne enzym eller ionekanaler Ionekanaler VikPge målenzym for G- proteiner: Adenylyl syklase camp Fosfolipase C Inositol trifosfat Diacylglyserol Ca 2+ Second messengers Sekundære budbringere

Figure 16-20 Essential Cell Biology ( Garland Science 2010)

G- protein signalering : adenylyl syklase camp Protein kinase A Inntil 4 enheter unna et forgreiningspunkt PKA kan også gå Pl kjernen

camp brytes raskt ned SyntePsert av adenylyl syklase Degradert av camp fosfodiesterase camp fosfodiesterase er konpnuerlig akpv i cellene Nivået av camp går raskt Plbake, og sørger for hurpg respons Figure 16-21 Essential Cell Biology ( Garland Science 2010)

Tre klasser membranreseptorer Neurotransmittere (acetylcholin) >700 humane GPCRer Lukt, smak og syn Avhenger av GPCRer Mange hormoner Kjemokiner... Insulin Vekstfaktorer Mange cytokiner Figure 15-16 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

Reseptor tyrosin kinaser er den største gruppa av enzym-koblede reseptorer Figure 15-52 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

RTK akpveres ore ved dimerisering og autofosforylering Fosforylerte tyrosiner virker som forankringssteder for signalproteiner (opptil 20 ulike) Noen av signalproteinene blir selv fosforylert og sender signalet videre, andre virker bare som rammeverk (hjelper til med å bygge signalkomplekser)

VikPge signaltransdusere for RTK Fosfolipase C RAS (monomerisk GTPase) PI3- kinase Schermuly {RT}, Pullamsetti {SS}. Receptor tyrosine kinases in pulmonary hypertension. [Internet].

RTK- Ras- MAPK MAPK Økt proliferasjon Økt overlevelse Kreft: 30% av har aktiverende mutasjon i Ras

RTK - PI3- kinase - Akt Fosfatidylinositol 3,4,5 trisfosfat PI(3,4,5)P3 Økt overlevelse Cellevekst

Insulinreseptoren er en tyrosin kinase α α Insulin β β Reseptoren er en tetramer som består av 2 α og 2 β kjeder Insulin binding til reseptoren gir en konformasjonsendring av reseptoren og aktiverer den Den aktive reseptoren er en kinase som tar fosfatgrupper fra ATP og setter de på tyrosin-enheter i spesifikke proteiner som da kan overføre signalet Gir mange effekter: -økning i glukoseopptaket -glykogensyntese -økt cellevekst

PI3K- Akt medierer de metabolske effektene av insulin IRS: insulin reseptor substrat

Det endokrine system Endokrin: gresk Endon=betyr innenfor, Krinein= frigjøre) Det endokrine system regulerer kroppens funksjoner sammen med nervesystemet Det endokrine systemet reagerer langsommere og virker over lenger Pd enn nervestyrte prosesser Ubalanse i hormonsystemet medfører ore alvorlige fysiske eller psykiske lidelser

Det endokrine system Endokrin: gresk Endon=betyr innenfor, Krinein= frigjøre) Alle organer i det endokrine system er kjertler Endokrine kjertler skiller ut hormoner Pl det intercellulære rom som dere7er diffunderer inn i blodbanen Exokrine kjertler skiller ut sine produkter i hulrom (galleblære, talgkjertler.) For at et hormon skal gi en bestemt virkning, må det først binde seg Pl en spesifikk reseptor på eller i den hormonfølsomme cellen

Hormoner Definisjon: Hormoner er kjemiske forbindelser som produseres på e7 sted og som virker på et annet sted i kroppen. Hormoner fraktes med blodet (endokrine signaler mellom celler). Hormoner regulerer: 1. Oppre7holdelse av fysiologiske bepngelser som blodtrykk, blodvolum, elektroly7balanse (homeostase) 2. Embryogenese, vekst og utvikling 3. Reproduksjon og seksuell differensiering 4. Metabolisme, som innebærer regulering ved sult, energifordeling, fordøyelse

Hormonklasser Membranreseptorer Peptidhormoner Insulin Glukagon Katekolaminhormoner Adrenalin Noradrenalin Karbohydratstoffskiftet Akutt stressrespons Eikosanoider Kontraksjon av glatt muskel Inflammasjon Blodplatefunksjon Smerte Koagulering Intracellulære reseptorer Vitamin D hormon/calcitriol Retinoidhormoner Thyroid/Skjoldbruskkjertelhormoner Thyroksin (T 4 ) Energimetabolismen Triiodothyroksin (T 3 ) Nitrogenoksyd (NO) Ca 2+ -balanse Cellevekst/-overlevelse Differensiering Vasodilator (utvider blodkar) Karbohydrat metabolismen Steroidhormoner Elektrolyttkons. i blod Reproduksjon

Hypofysen Skjoldbruskkjertelen Thyroksin (T 4 ) Triiodothyroksin (T 3 ) Biskjoldbruskkjertlene Paratyroidea hormon (PTH) Bukspyttkjertelen Binyrene Insulin Glukagon Adrenalin Noradrenalin Cortisol

NegaPv Plbakekobling (feedback inhibipon) Produksjon av endokrine hormoner reguleres ved negativ tilbakekobling Eksempel Insulin: Økt blodsukker stimulerer frigjøring av insulin fra bukspyttkjertelen Insulin øker opptaket av sukker fra blodet Lavt blodsukker hemmer frigivelsen av insulin Negativ tilbakekobling er et allment prinsipp for regulering av endokrine systemer

Hypothalamus- hypofyse regulerer hormonproduksjonen fra de endokrine kjertlene Kontrollsenteret (Adrenalin)

Hypothalamus og hypofysen Hypotalamus er koordineringssenteret for de endokrine kjertlene Hypofysen ligger dypt inne i basis av hjernen og erforbundet med hypotalamus Hypofysen består av to ulike deler som har forskjellig embryologisk opprinnelse Hypofyseframlappen (adenohypofysen) har struktur som et endokrint organ Hypofysebaklappen (neurohypofysen) har struktur som nervevev Figure 23-9 Lehninger Principles of Biochemistry, fourth edition

Hypothalamus- Hypofyse Hypofyse framlapp Framlappen skiller ut: Thyroideastimulerende hormon (TSH) stimulerer skjoldkjertelvekst og hormonproduksjon (thyroxin) Adrenokortikotropt hormon (ACTH) stimulerer binyrebarkvekst og glukokortikoid-produksjon (kortisol) Melanocyttstimulerende hormon (MSH) stimulerer til melaningranulesyntese i hudceller Follikkelstimulerende hormon (FSH) stimulerer kjønnscellevekst og kjønnshormonproduksjon i eggstokker og testikler Luteiniserende hormon (LH) stimulerer til østrogen- (eggstokker) og androgenproduksjon (testikler) Veksthormon (GH) øker: cellens opptak av aminosyrer proteinsyntesen fettnedbrytning blodsukkernivået (ved å senke glukoseopptaket) Prolaktin (PRL) stimulerer til melkekjertelvekst til melkesekresjon etter fødsel

Hypothalamus- Hypofyse Hypofyse baklapp Baklappen skiller ut hormoner som er produsert i hypothalamus: Antidiuretisk hormon (ADH) stimulerer nyretubuli til reabsorpsjon av vann (mindre vann i urinen) For lite ADH gir diabetes insipidus; en tilstand der det blir dannet store mengder urin Oxytosin stimulerer til muskelsammentrekninger i livmoren under fødsel og til utskillelse av melk under amming

Hypothalamus- Hypofyse Den kombinerte nervøse og endokrine funksjon av hypofysen gjør at den spiller en sentral rolle i reguleringen av mange kroppsfunksjoner Enorm amplifisering: Et lite elektrisk nervesignal til hypothalamus kan amplifiseres til milligram hormon (for eksempel kortisol)

Hypothalamus Hypofyse

Epifysen (konglekjerte Hypofysen Skjoldbruskkjertelen Thyroksin (T 4 ) Triiodothyroksin (T 3 ) Biskjoldbruskkjertlene Paratyroidea hormon (PTH) Bukspyttkjertelen Binyrene Insulin Glukagon Adrenalin Noradrenalin Cortisol

Binyrene Binyrebark og Binyremarg

Binyrene Binyrebarken Zona reticularis syntetiserer og skiller ut små mengder kjønnshormoner (androgener) Zona glomerulosa syntetiserer mineralkortikosteroider Viktigst er aldosteron som øker Na + opptaket i nyrene Zona fasciculata syntetiserer glucokortikosteroider kortisol, kortison øker glukoneogenesen og glykogenolysen (øker blodglukose) hemmer også immunsystemets funksjoner

Cushings syndrom Før behandling 2 år etter behandling Sykdomsbilde forårsaket av for høye nivå av kortisol. Kan skyldes inntak av glukokortikoider, eller forhøyet produksjon av ACTH fra hypofyseframlappen (skyldes ofte adenocarsinom) eller økt kortisol fra binyrebarken Karakteristisk: måneansikt diabetes infeksjonssykdommer

Binyrene Binyremargen Binyremargen skiller ut adrenalin og noradrenalin. Impulser fra det sympatiske nervesystem (aktiveres i krisesituasjoner) stimulerer binyremargen til å skille ut adrenalin/noradrenalin til blodbanen BØØØ! - Hjerteklapp

Hypothalamus- hypofyse regulerer hormonproduksjonen fra de endokrine kjertlene Kontrollsenteret (Adrenalin)

Hva har dere lært? Fire hovedtyper cellekommunikasjon Signalmolekyler Reseptorer Intracellulære reseptorer Membranreseptorer Ionekanaler G- protein koblede reseptorer Adenylylcyclase- camp- PKA Enzymkoblede reseptorer Ras- MAPK PI3K- Akt Reguleringsmekanismer Hormoner Hormonreseptorer De vikpgste hormonklassene Endokrine kjertler og hormoner som de produserer