Basiscursus NVVO 2009

January 8, 2018 | Author: Anonymous | Category: Wetenschap, Biologie, Biodiversity
Share Embed Donate


Short Description

Download Basiscursus NVVO 2009...

Description

Molecular Cell Biology & Genetics

University of Maastricht

Celproliferatie & apoptose Basiscursus NVVO 2008 Frans Ramaekers

Molecular Cell Biology & Genetics

University of Maastricht

Weefselhomeostase: balans tussen proliferatie en apoptose

proliferatie

= celverlies (apoptose)

Molecular Cell Biology & Genetics

University of Maastricht

Molecular Cell Biology & Genetics

University of Maastricht

OVERZICHT 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 10)

Relatie proliferatie - apoptose De celcyclus Regulatie van de celcyclus door cyclines en cycline-afhankelijke kinases (cdk’s) De substraten van cdk’s (pRb, lamines) De beïnvloeding van cdk’s door processen in de cel p53: celcyclus controle en apoptose-inductie Apoptose : geprogrammeerde celdood Inductie- en executie-fasen van apoptose Caspases en hun inductie door p53 De substraten van caspases

Molecular Cell Biology & Genetics

University of Maastricht

Kanker

proliferatie

>

Molecular Cell Biology & Genetics

celverlies (apoptose)

University of Maastricht

Celproliferatie in baarmoederhals

Kanker: toename proliferatie (ontregeling celcyclus),

+

afname celdood (ontregeling apoptose).

Normaal epitheel

Tumor

1

Molecular Cell Biology & Genetics

University of Maastricht

Bescherming tegen apoptose (bcl-2)

Molecular Cell Biology & Genetics

Normaal baarmoederhals epitheel

Molecular Cell Biology & Genetics

University of Maastricht

University of Maastricht

Bescherming tegen apoptose (bcl-2)

Baarmoederhals tumor

Molecular Cell Biology & Genetics

University of Maastricht

OVERZICHT

De celcyclus wordt nauwkeurig gereguleerd

1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 10)

Algemeen : relatie proliferatie - apoptose De celcyclus Regulatie van de celcyclus door cyclines en cycline-afhankelijke kinases (cdk’s) De substraten van cdk’s (pRb, lamines) De beïnvloeding van cdk’s door processen in de cel p53: celcyclus controle en apoptose-inductie Apoptose : geprogrammeerde celdood Inductie- en executie-fasen van apoptose Caspases en hun inductie door p53 De substraten van caspases

© Alberts et al. 1994

Molecular Cell Biology & Genetics

University of Maastricht

Molecular Cell Biology & Genetics

University of Maastricht

Celproliferatie: Mitose

2

Molecular Cell Biology & Genetics

University of Maastricht

Molecular Cell Biology & Genetics

University of Maastricht

Celcyclus mitosis Metaphase to anaphase transition interphase

prophase

prometaphase

metaphase

anaphase

telophase

© Alberts et al. 1994

Molecular Cell Biology & Genetics

University of Maastricht

Molecular Cell Biology & Genetics

University of Maastricht

OVERZICHT

Vier fasen en controlepunten in de celcyclus

1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 10)

Algemeen : relatie proliferatie - apoptose De celcyclus Regulatie van de celcyclus door cyclines en cycline-afhankelijke kinases (cdk’s) De substraten van cdk’s (pRb, lamines) De beïnvloeding van cdk’s door processen in de cel p53: celcyclus controle en apoptose-inductie Apoptose : geprogrammeerde celdood Inductie- en executie-fasen van apoptose Caspases en hun inductie door p53 De substraten van caspases

© Alberts et al. 1994

Molecular Cell Biology & Genetics

University of Maastricht

Regelmoleculen van de celcyclus

Molecular Cell Biology & Genetics

University of Maastricht

Trigger mitosis machinery M-phase promoting factor

Cycline & Cyclineafhankelijke kinase

Complexen van cycline en cdk reguleren celcyclus

Start kinase Trigger DNA replication machinery

© Alberts et al. 1994

© Alberts et al. 1994

3

Molecular Cell Biology & Genetics

University of Maastricht

Cycline B tijdens celcyclus

Molecular Cell Biology & Genetics

OVERZICHT 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 10)

Molecular Cell Biology & Genetics

University of Maastricht

Kernschil (lamina) tijdens celdeling

University of Maastricht

Algemeen : relatie proliferatie - apoptose De celcyclus Regulatie van de celcyclus door cyclines en cycline-afhankelijke kinases (cdk’s) De substraten van cdk’s (pRb, lamines) De beïnvloeding van cdk’s door processen in de cel p53: celcyclus controle en apoptose-inductie Apoptose : geprogrammeerde celdood Inductie- en executie-fasen van apoptose Caspases en hun inductie door p53 De substraten van caspases

Molecular Cell Biology & Genetics

University of Maastricht

Cycline/cdk fosforyleert pRb Active Rb protein

Inactive phosphorylated Rb protein

© Alberts et al. 1994

Molecular Cell Biology & Genetics

University of Maastricht

Molecular Cell Biology & Genetics

University of Maastricht

OVERZICHT 1) 2) 3)

Inactive Rb

Active Rb

© Alberts et al. 1994

4) 5) 6) 7) 8) 9) 10)

Algemeen : relatie proliferatie - apoptose De celcyclus Regulatie van de celcyclus door cyclines en cycline-afhankelijke kinases (cdk’s) De substraten van cdk’s (pRb, lamines) De beïnvloeding van cdk’s door processen in de cel p53: celcyclus controle en apoptose-inductie Apoptose : geprogrammeerde celdood Inductie- en executie-fasen van apoptose Caspases en hun inductie door p53 De substraten van caspases

4

Molecular Cell Biology & Genetics

Molecular Cell Biology & Genetics

University of Maastricht

Beschadigd DNA

Invloed op celcyclus vanuit de cel

OVERZICHT 1) 2) 3)

cyclin cdk S

G1 M cdk

G2

Tyr15

cyclin wee1

cdk

P Tyr15

cdk

cdc25

Abnormale spindel

Algemeen : relatie proliferatie - apoptose De celcyclus Regulatie van de celcyclus door cyclines en cycline-afhankelijke kinases (cdk’s) De substraten van cdk’s (pRb, lamines) De beïnvloeding van cdk’s door processen in de cel p53: celcyclus controle en apoptose-inductie Apoptose : geprogrammeerde celdood Inductie- en executie-fasen van apoptose Caspases en hun inductie door p53 De substraten van caspases

Unreplicated DNA

Molecular Cell Biology & Genetics

cyclin cdk p21

4) 5) 6) 7) 8) 9) 10)

Inactive G2 arrest

cyclin Tyr15

University of Maastricht

University of Maastricht

P53 stabiel

p21

inactief

Molecular Cell Biology & Genetics

beschadigd DNA

Herstelbare DNA schade p53 transcriptiefactor verhoogd/stabiel

cyclin

inductie transcriptie p21

cdk G1

S

M

G2

interactie p21 met cdk2 en cdk4 en daardoor inactivatie cdk/cycline complexen hierdoor wordt het Rb-eiwit niet gefosforyleerd : blijft dus actief en remt daardoor transcriptiefactoren

Regulatie cycline/cdk activiteit bij herstelbare DNA schade

Molecular Cell Biology & Genetics

University of Maastricht

REGULATIE CELCYCLUS DOOR p53

University of Maastricht

remming celcyclus in late G1-fase cel heeft tijd om DNA schade te repareren

Casus 1

Molecular Cell Biology & Genetics

University of Maastricht

Blok 2.1 2003-2004

Kanker: P53 mutatie resulteert in ontregeling celcyclus en apoptose (mutP53 detecteerbaar in tumor) p53 expression Left: Normal colon epithelium: minor p53 expression Right: Tumor cells with clear (brown) nuclear p53 expression

5

Molecular Cell Biology & Genetics

University of Maastricht

Molecular Cell Biology & Genetics

University of Maastricht

OVERZICHT

In geval van onherstelbare DNAschade wordt apoptose geinduceerd via P53

Molecular Cell Biology & Genetics

University of Maastricht

1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 10)

Molecular Cell Biology & Genetics

Apoptose in beeld gebracht

Molecular Cell Biology & Genetics

University of Maastricht

Apoptose tijdens normale extremiteit ontwikkeling

Algemeen : relatie proliferatie - apoptose De celcyclus Regulatie van de celcyclus door cyclines en cycline-afhankelijke kinases (cdk’s) De substraten van cdk’s (pRb, lamines) De beïnvloeding van cdk’s door processen in de cel p53: celcyclus controle en apoptose-inductie Apoptose : geprogrammeerde celdood Inductie- en executie-fasen van apoptose Caspases en hun inductie door p53 De substraten van caspases

University of Maastricht

Apoptose vs necrose

Molecular Cell Biology & Genetics

University of Maastricht

OVERZICHT 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 10)

Algemeen : relatie proliferatie - apoptose De celcyclus Regulatie van de celcyclus door cyclines en cycline-afhankelijke kinases (cdk’s) De substraten van cdk’s (pRb, lamines) De beïnvloeding van cdk’s door processen in de cel p53: celcyclus controle en apoptose-inductie Apoptose : geprogrammeerde celdood Inductie- en executie-fasen van apoptose Caspases en hun inductie door p53 De substraten van caspases

6

Molecular Cell Biology & Genetics

University of Maastricht

Detectie geprogrammeerde celdood

Molecular Cell Biology & Genetics

University of Maastricht

INDUCTIE APOPTOSE DOOR P53 onherstelbare DNA-schade P53 extra verhoogd/stabiel transcriptie Bax Bax / Bcl-2 evenwicht in mitochondrieen verstoord activatie pro-caspase 9 andere caspases actief executie-fase apoptose

Molecular Cell Biology & Genetics

University of Maastricht

Molecular Cell Biology & Genetics

University of Maastricht

Inductie-fase apoptose:

Inductie van apoptose:

Balans tussen pro-apoptotische (Bax) en anti-apoptotische (Bcl-2) stimuli in de cel verschuift

Balans tussen Bcl-2 (anti-apoptotic) en Bax (pro-apoptotic) in de membraan van de mitochondria wordt verstoord: Cytochrome C komt vrij

Molecular Cell Biology & Genetics

University of Maastricht

Moleculaire mechanisme van apoptose: inductie fase

Molecular Cell Biology & Genetics

University of Maastricht

Cytochrome c release

Cell-death signals (P53) Bax

Mito

Bcl-2 PT

Cyt C Cyt C

7

Molecular Cell Biology & Genetics

University of Maastricht

4) 5) 6) 7) 8) 9) 10)

University of Maastricht

Moleculaire mechanisme van apoptose: executie fase

OVERZICHT 1) 2) 3)

Molecular Cell Biology & Genetics

Algemeen : relatie proliferatie - apoptose De celcyclus Regulatie van de celcyclus door cyclines en cycline-afhankelijke kinases (cdk’s) De substraten van cdk’s (pRb, lamines) De beïnvloeding van cdk’s door processen in de cel p53: celcyclus controle en apoptose-inductie Apoptose : geprogrammeerde celdood Inductie- en executie-fasen van apoptose Caspases en hun inductie door p53 De substraten van caspases

Cell-death signals (P53) Bax

Mito

Bcl-2

Cyt C Casp-3

Cyt C

PT

APAF-1 Procaspase-9 Casp-7

Casp-9

Casp-2

Molecular Cell Biology & Genetics

University of Maastricht

Alternatieve apoptose-inductie route via celdood-receptor Cell-death signals (DS)

Molecular Cell Biology & Genetics

University of Maastricht

Actieve caspase 3

ligand TNF family receptor e.g. Fas

Plasma membrane

DD

TRADD

FADD Casp-8

Pro-Casp-8

Casp-3

Groen: actieve caspase 3; Rood:DNA

Molecular Cell Biology & Genetics

University of Maastricht

OVERZICHT 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 10)

Molecular Cell Biology & Genetics

University of Maastricht

Detectie geprogrammeerde celdood

Algemeen : relatie proliferatie - apoptose De celcyclus Regulatie van de celcyclus door cyclines en cycline-afhankelijke kinases (cdk’s) De substraten van cdk’s (pRb, lamines) De beïnvloeding van cdk’s door processen in de cel p53: celcyclus controle en apoptose-inductie Apoptose : geprogrammeerde celdood Inductie- en executie-fasen van apoptose Caspases en hun inductie door p53 De substraten van caspases

8

Molecular Cell Biology & Genetics

Molecular Cell Biology & Genetics

University of Maastricht

Cytoskelet afbraak tijdens apoptose

University of Maastricht

Phagocytose

Early exposure of ‘eat me’ flags

Normale cel

Apopt. cel

Nature 470, 784-788, 2000

Molecular Cell Biology & Genetics

University of Maastricht

Macrophage at work

Groen:macrofaag; Rood: Apoptotic bodies

9

View more...

Comments

Copyright � 2017 NANOPDF Inc.
SUPPORT NANOPDF