Biofizyka. 6. Kontrola procesów biomolekularnych. Michał Kurzyński Uniwersytet Adama Mickiewicza Wydział Fizyki. Receptors

Podobne dokumenty
PODSTAWY IMMUNOLOGII Komórki i cząsteczki biorące udział w odporności nabytej (cz.i): wprowadzenie (komórki, receptory, rozwój odporności nabytej)

Odporność nabyta: Nadzieja Drela Wydział Biologii UW, Zakład Immunologii

Lp. tydzień wykłady seminaria ćwiczenia

PODSTAWY IMMUNOLOGII Komórki i cząsteczki biorące udział w odporności nabytej (cz. III): Aktywacja i funkcje efektorowe limfocytów B

Wpływ opioidów na układ immunologiczny

O PO P R O NOŚ O Ć Ś WR

oporność odporność oporność odporność odporność oporność

Odporność ZAKŁAD FIZJOLOGII ZWIERZĄT, INSTYTUT ZOOLOGII WYDZIAŁ BIOLOGII, UNIWERSYTET WARSZAWSKI

Część praktyczna: Metody pozyskiwania komórek do badań laboratoryjnych cz. I

Czy immunoterapia nowotworów ma racjonalne podłoże? Maciej Siedlar

Tolerancja immunologiczna

Krystyna Skwarło-Sońta Zakład Fizjologii Zwierząt Wykład

3. Swoista odpowiedź immunologiczna cz.1 Antygen: pełnowartościowy, hapten; autologiczny, izogeniczny (syngeniczny), allogeniczny, ksenogeniczny;

Odporność wrodzona: Nadzieja Drela Wydział Biologii UW, Zakład Immunologii

Tolerancja transplantacyjna. Grażyna Korczak-Kowalska Zakład Immunologii Klinicznej Instytut Transplantologii, Warszawski Uniwersytet Medyczny

CHOROBY AUTOIMMUNIZACYJNE

Spis treści. Komórki, tkanki i narządy układu odpornościowego 5. Swoista odpowiedź immunologiczna: mechanizmy 53. Odporność nieswoista 15

Odpowiedź układu immunologicznego na zakażenie wirusami brodawczaka ludzkiego wpływ na kancerogenezę i wyniki leczenia przeciwnowotworowego

UKŁAD LIMFATYCZNY UKŁAD ODPORNOŚCIOWY. Nadzieja Drela Instytut Zoologii, Zakład Immunologii

starszych na półkuli zachodniej. Typową cechą choroby jest heterogenny przebieg

Układ odpornościowy człowieka (układ immunologiczny) Pochodzenie komórek układu immunologicznego. Odporność nieswoista (wrodzona)

Wyklady IIIL 2016/ :00-16:30 środa Wprowadzenie do immunologii Prof. dr hab. med. ML Kowalski

Immunologia komórkowa

Limfocyty T regulatorowe w immunopatologii i immunoterapii chorób alergicznych

S YLABUS MODUŁU (IMMUNOLOGIA) I nformacje ogólne. Nie dotyczy

Plan. Sztuczne systemy immunologiczne. Podstawowy słownik. Odporność swoista. Architektura systemu naturalnego. Naturalny system immunologiczny

Jak żywiciel broni się przed pasożytem?

SYLABUS DOTYCZY CYKLU KSZTAŁCENIA

Układ odpornościowy, układ immunologiczny to układ struktur umożliwiających działanie mechanizmom odporności. Struktury te to: narządy limfoidalne

S YL AB US MODUŁ U ( I MMUNOLOGIA ) I nforma cje ogólne

CYTOKINY W REGULACJI ZACHOWANIA SIĘ KOMÓREK UKŁADU ODPORNOŚCIOWEGO

S YLABUS MODUŁU (IMMUNOLOGIA - WIEDZA KLINICZNA W L ABORATORIUM) I nformacje ogólne. Nie dotyczy

Czego się obawiać? Przed czym się bronić? Czy wszyscy jesteśmy tak samo zagrożeni patogenami?

Spis treści. Wykaz używanych skrótów i symboli Wprowadzenie... 18

S YL AB US MODUŁ U ( I MMUNOLOGIA - WIE D ZA KL INICZNA W. I nforma cje ogólne

Gdański Uniwersytet Medyczny Wydział Lekarski. Udział mikrorna w procesie starzenia się ludzkich limfocytów T. Joanna Frąckowiak

Rola układu receptor CD40 ligand CD40 (CD40/D40L) w procesach zapalnych

Jagoda Kicielińska, Elżbieta Pajtasz-Piasecka. interleukina 10 (IL-10) limfocyty T CD4 + odpowiedź przeciwnowotworowa

Mechanochemiczny przełącznik między wzrostem i różnicowaniem komórek

TRANSLACJA II etap ekspresji genów

Immunologiczna teoria starzenia

Transport pęcherzykowy

Immunoterapia w praktyce rak nerki

Komórki CAR-T: nowy sposób leczenia nowotworów krwi Wiesław Wiktor Jędrzejczak

How does EGFR overexpression affect the development and treatment of rectal cancer?

KARTA PRZEDMIOTU. 1. Nazwa przedmiotu IMMUNOLOGIA OGÓLNA. 2. Numer kodowy IMM01c. 3. Język, w którym prowadzone są zajęcia polski

PODSTAWY IMMUNOLOGII. Regulacja odpowiedzi immunologicznej. Nadzieja Drela

NEUROENDOKRYNOIMMUNOLOGIA W MEDYCYNIE

Mechanizmy kontroli rozwoju roślin. Rafał Archacki

Układ immunologiczny osób starszych

PROGRAM NAUCZANIA PRZEDMIOTU OBOWIĄZKOWEGO NA WYDZIALE LEKARSKIM I ROK AKADEMICKI 2017/2018 PRZEWODNIK DYDAKTYCZNY dla STUDENTÓW I ROKU STUDIÓW

CYTOKINY. Maja Machcińska

PROWADZĄCY: Prof. Nadzieja Drela Prof. Krystyna Skwarło-Sońta dr Magdalena Markowska dr Paweł Majewski

Zadanie 2. (2 pkt) Na schemacie przedstawiono namnażanie się retrowirusa HIV wewnątrz limfocytu T (pomocniczego) we krwi człowieka.

ZAKŁAD IMMUNOLOGII EWOLUCYJNEJ

Tkanka limfoidalna i układ limfatyczny

Proteomika: umożliwia badanie zestawu wszystkich lub prawie wszystkich białek komórkowych

Pro-tumoral immune cell alterations in wild type and Shbdeficient mice in response to 4T1 breast carcinomas

Rok akademicki:2017/2018

Przedmiot: IMMUNOLOGIA Z IMMUNOPATOLOGIĄ Rok III Semestr V Wykłady 45 godzin Ćwiczenia 45 godzin Forma zaliczenia: Egzamin praktyczny i teoretyczny

Fig. S1 A. B. control Bortezomib. control Bortezomib. Rela ative expression N.D. MYC BCL2 XIAP TNF IL6

Cytokiny jako nośniki informacji

Odporność nabyta: podstawy rozpoznawania antygenów przez limfocyty T

Leczenie biologiczne co to znaczy?

Terapia celowana. Część I. Mechanizmy przesyłania sygnałów przy udziale receptorów o aktywności kinazy tyrozynowej

SYLABUS. Wydział Medyczny, Uniwersytet Rzeszowski. Wydział Medyczny, Uniwersytet Rzeszowski. kierunek lekarski jednolite studia magisterskie

HIV A UKŁAD ODPORNOŚCIOWY CZ. I

Krótki zarys immunologii. Katedra Nauk Przedklinicznych Wydział Medycyny Weterynaryjnej SGGW

Tkanka limfoidalna i układ limfatyczny

FOCUS Plus - Silniejsza ryba radzi sobie lepiej w trudnych warunkach

Tkanka limfoidalna i układ limfatyczny

PRZEGLĄD AKTUALNYCH NAJWAŻNIEJSZYCH WYDARZEŃ W REUMATOLOGII

Instrukcja obsługi User s manual

1. KEGG 2. GO. 3. Klastry

badania Edukacja Badania Rozwój

przebiegu stanu zapalnego i procesów nowotworowych poprzez aktywację czynnika

S YL AB US MODUŁ U ( PRZEDMIOTU) I nforma cje ogólne

Immunologia podstawowa. Wydział Medyczny, Uniwersytet Rzeszowski. Wydział Medyczny, Uniwersytet Rzeszowski. jednolite studia magisterskie

Aby rozwiązać postawiony problem badawczy przeprowadzono analizę promotora ludzkiego genu SPP1, która wykazała obecność miejsca wiązania dla czynnika

Badanie funkcji genu

PROWADZĄCY: Prof. Nadzieja Drela Prof. Krystyna Skwarło-Sońta dr Magdalena Markowska dr Paweł Majewski

Modelowanie procesów mających wpływ na osobniczą liczbę kopii genów układu zgodności tkankowej (MHC)

mechanizmach latencji i onkogenezy BLV. Wykazano, że zakażenie BLV powoduje wzrost aktywności telomerazy i skracanie sekwencji telomerowych we

Odporność nabyta: podstawy rozpoznawania antygenów przez limfocyty T

NEUROENDOKRYNOIMMUNOLOGIA W MEDYCYNIE

Białka szoku termicznego jako pozytywne i negatywne regulatory w raku piersi

Badanie funkcji genu

Wydział Lekarski Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu 4. Kod przedmiotu/modułu

Oddziaływanie komórki z macierzą. adhezja migracja proliferacja różnicowanie apoptoza

Immulina wzmacnia odporność

ROLA WAPNIA W FIZJOLOGII KOMÓRKI

Mgr Dorota Przybylska

Dywergencja/konwergencja połączeń między neuronami

ZEWNĄTRZKOMÓRKOWEJ U PACJENTÓW OPEROWANYCH Z POWODU GRUCZOLAKA PRZYSADKI

Czynniki biologiczne, które mogą zostać użyte w ataku terrorystycznym.

celuje w opiera się na Patogeny Komórki przezentujące antygen (APC) i wiążą

Streszczenie wykładu: WPŁYW FLORY BAKTERYJNEJ JELITA NA ROZWÓJ ODPOWIEDZI IMMUNOLOGICZNEJ

Rola przeciwciał neutralizujących w terapiach SM (ciągle dyskutowana) Konrad Rejdak

Marek Figlerowicz 1, Agata Tyczewska 1, Magdalena Figlerowicz 2

Lek. mgr Mirosława Püsküllüoğlu Klinika Onkologii UJ CM

Transkrypt:

Biofizyka 6. Kontrola procesów biomolekularnych Michał Kurzyński Uniwersytet Adama Mickiewicza Wydział Fizyki Receptors Extracellular signal carriers Steroid hormons and nitric oxide Neurotransmitters Ligands of cell-surface receptors 1

ligand receptor cytoplasmic membrane effector adapter transducer effector second messenger target target 2

Ligands Hormones: epinephrine (adrenaline), acetylcholine, glucagon, light, odorants Growth factors: insuline, epidermal growth factor Cytokines: interferons, interleukins, tumor necrosis factors Antigenes: http:/upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/41/rhodopsin-transducin.png Rhodopsin-transducin 3

http://www.elmhurst.edu/~chm/vchembook/images/533cistransretinal.gif http://cnx.org/content/m44761/latest/figure_36_05_03.jpg /Figure_36_05_06.jpg 4

When light strikes rhodopsin, the G-protein transducin is activated, which in turn activates phosphodiesterase. Phosphodiesterase converts cgmp to GMP, thereby closing sodium channels. As a result, the membrane becomes hyperpolarized. The hyperpolarized membrane does not release glutamate to the bipolar cell. http://cnx.org/content/m44761/latest/figure_36_05_05.jpg GTPases in signal transduction activation of Transcription Factors G protein transducer Ras proto-oncogene of lung cancer http://www.cs.stedwards.edu/chem/chemistry/chem43/g-proteinby.gif http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/26/ras-structure.png 5

Adenylate kinase ATP + AMP = 2 ADT T. P. Schrank, D. W. Bolen, and V. J. Hilser, PNAS 106, 16984 (2009) 6

Układ immunologiczny na poziomie komórkowym obrona przed patogenami oraz własnymi komórkami uległymi transformacji wirusowej lub nowotworowej antygen czynnik makromolekularny wyróŝniający cel ataku układu immunologicznego dwa rodzaje komórek zaangaŝowanych w obronę immunologiczną: makrofagi lub komórki dendrytyczne rozwinięte z monocytów oraz limfocyty limfocyty B (bird) i T (thymus - pomocnicze, cytotoksyczne i regulacyjne) Małe antygeny (np. toksyny) rozpoznawane są swoiście przez receptory limfocytów B, pochłanianie przez nie (endocytoza) i prezentowane pomocniczym limfocytom T. DuŜe antygeny (wirusy, bakterie, grzyby, pierwotniaki) rozpoznawane są nieswoiście (typowe związki waŝne dla patogenów) przez TLR (Toll-like receptors) makrofagów i komórek dendrytycznych, pochłaniane przez nie (fagocytoza) i trawione. Reakcja moŝe być zarówno nieswoista (wydzielanie cytokin prowadzące do stanu zapalnego) jak i swoista (prezentacja charakterystycznych fragmentów epitopów pomocniczym limfocytom T). 7

Swoista odpowiedź immunologiczna Prezentacja małych antygenów (przez limfocyty B) lub epitopów (przez makrofagi) pomocniczym limfocytom T odbywa sie za pośrednictwem cząsteczek MHC (major histocompatibility complex). Limfocyty są wyposaŝone w odpowiednie cząsteczki CD (cluster of differentiation). MHC typu I występują w praktycznie wszystkich własnych komórkach i łączą się z cząsteczkami CD8. MHC typu II występują tylko w komórkach prezentujących antygeny i łączą się z cząsteczkami CD4. (a) (b) antigen MHC-II / I BCR epitope TCR CD4 / 8 Lck CD3 LAT CD79 BLNK Syk Syk 8

odporność swoista: domeny typu Ig Jeśli antygen prezentuje limfocyt B odpowiedź humoralna. Aktywowany pomocniczy limfocyt T wydziela cytokiny które stymulują prezentujący limfocyt B do wielokrotnej mitozy i powstania klonu z identycznymi receptorami. Dalej róŝnicowanie na komórki plazmatyczne i pamięci oraz uwalnianie zewnątrzkomórkowych składników receptorów w postaci immunoglobin (przeciwciał). Przeciwciała łączą i wytrącają patogeny. Jeśli antygen prezentuje makrofag odpowiedź komórkowa. Aktywowany pomocniczy limfocyt T wydziela cytokiny które stymulują prezentujący makrofag do wydzielania innych cytokin prowadzących do powstania stanu zapalnego. Równocześnie sam pobudza się do wielokrotnej mitozy i powstania klonu z identycznymi receptorami. Dalej róŝnicowanie na komórki plazmatyczne i pamięci, z których pierwsze stają się cytotoksycznymi limfocytami T. 9

Control of biomolecular processes 1. Replication Control (cell cycle control) B M A G 2 S G 1 G 0 R D E 10

general restrainers of the cell cycle: p53 (production of p21, apoptosis) prb (deactivation of transcription factors enabling synthesis of proteins needed in the cell cycle) Molecular mechanisms of cancer self-sufficiency in growth factors incessantly active forms of signal transducing kinases (oncogenes) or production of the own growth factors (tumor growth factors) insensitivity to antigrowth factors inactive restrainers prb or p53 (tumor suppresors) that are transcription factors for cyclin inhibitors, or production of the own transforming growth factors immortality evading apoptosis after DNA damage because of inactive p53, limitless replicative potential due to activation of telomerase 11

2. Postreplication Control (repairing, apoptosis e.t.c.) 3. Transcriptional Regulation (epigenetic control coding of histons, activation of transcription factors by secondary messengers in signal transduction network or by cyclin dependent kinases that phosphorylate prb and p53) http://biology.kenyon.edu/courses/biol114/chap01/chrom1.gif 12

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/db/nucleosome_1kx5_2.png nucleosome epigenetic gene silencing http://chemistry.gsu.edu/images/nucleosome.jpg 13

4. Posttranscriptional Regulation (RNA interference) 5. Translational regulation dicer cuts out mirna (micro) from an intron ssrna or sirna (small interfering) from a strange dsrna http://helicase.pbworks.com/f/1239333955/dicer-structure.jpg 14

RISC RNA Induced Silencing Complex http://arthritis-research.com/content/figures/ar1168-1-l.jpg http://www.nature.com/embor/journal/v9/n8/images/embor2008133-f1.jpg 15

6. Posttranslational Regulation (regulation of enzyme activity) proteolytic precursor activation (e.g., chymotrypsinogen to chymotripsin) covalent precursor modification (e.g., methylation of some charged side chains or phosphorylation of side chains ending with hydroxyl group: serine, threonine and tyrosine) anchoring in membrane (e.g., calcium binding C2 domain) catalytic subunit of PKA 16

C2 domain of PKC Clostridium perfringens α-toxin feedback inhibition or activation inhibition R I' I'' P activation competitive inhibition allosteric control 17

R (a) E I P E' R (b) E I P E' M M I M' (a) (b) J + 1 J + 1 1 k + 1 k + 1 K + 0 1 [R] 0 1 K + 0 1 [R] 0 18