ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ. Μεμβρανική Βιοφυσική. Δίαυλοι: απο το γονίδιο στην εξέλιξη Διδάσκων: Λεκ. Χαράλαμπος Λαμπρακάκης

Σχετικά έγγραφα
ΜΑΘΗΜΑ 3ο ΜΕΡΟΣ Α ΣΥΝΑΠΤΙΚΗ ΟΛΟΚΛΗΡΩΣΗ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

ΠΡΟΠΤΥΧΙΑΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΥΔΩΝ ΤΕΦΑΑ/ΔΠΘ ΜΑΘΗΜΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΠΡΟΠΟΝΗΤΙΚΗΣ. ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ ΤΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ Φατούρος Γ. Ιωάννης, Επίκουρος Καθηγητής ΣΥΣΠΑΣΗΣ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ. Μεμβρανική Βιοφυσική. Το δυναμικό ενέργειας Διδάσκων: Λεκ. Χαράλαμπος Λαμπρακάκης

ΜΑΘΗΜΑ 3ο ΜΕΡΟΣ Β ΔΙΑΒΙΒΑΣΗ ΣΤΗ ΝΕΥΡΟΜΥΪΚΗ ΣΥΝΑΨΗ

Γνωστική-Πειραµατική Ψυχολογία

ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΝΕΥΡΙΚΩΝ ΚΥΤΤΑΡΩΝ ΣΥΝΑΠΤΙΚΗ ΔΙΑΒΙΒΑΣΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΣΥΝΑΨΕΙΣ ΧΗΜΙΚΕΣ ΣΥΝΑΨΕΙΣ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ. Μεμβρανική Βιοφυσική. Η δομή ιοντικών διαύλων Διδάσκων: Λεκ. Χαράλαμπος Λαμπρακάκης

ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΖΩΩΝ 7-8/ Π.Παπαζαφείρη ΣΥΝΑΨΕΙΣ

Μεμβρανική Βιοφυσική

Βιολογικές Μεμβράνες και Μεταγωγή Σήματος

Νευροδιαβιβαστές και συμπεριφορά

Βιολογικές Μεμβράνες και Μεταγωγή Σήματος

Μεθοδολογική προσέγγιση της Βιοηλεκτρικής βάσης του νευρικού ενεργού δυναμικού

Κυτταρική Βιολογία. Ενότητα 12 : Απόπτωση ή Προγραμματισμένος κυτταρικός θάνατος. Παναγιωτίδης Χρήστος Τμήμα Φαρμακευτικής ΑΠΘ

ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ ΘΕΩΡΗΤΙΚΩΝ ΜΑΘΗΜΑΤΩΝ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ Ι ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΚΥΤΤΑΡΟΥ ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ. Μεμβρανική Βιοφυσική. Φαρμακολογία διαύλων Διδάσκων: Λεκ. Χαράλαμπος Λαμπρακάκης

ΜΟΝΟΠΑΤΙΑ ΕΝΔΟΚΥΤΤΑΡΙΚΗΣ ΜΕΤΑΓΩΓΗΣ ΣΗΜΑΤΟΣ

Ηλίας Ηλιόπουλος Εργαστήριο Γενετικής, Τµήµα Γεωπονικής Βιοτεχνολογίας, Γεωπονικό Πανεπιστήµιο Αθηνών

1. Ο Griffith στα πειράματά του χρησιμοποίησε:

ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΣΥΝΑΨΕΙΣ:ΔΟΜΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ

Μεμβρανική Βιοφυσική

Βιολογικές Μεμβράνες και Μεταγωγή Σήματος

Βιολογία Α Λυκείου Κεφ. 9. Νευρικό Σύστημα. Δομή και λειτουργία των νευρικών κυττάρων

Μοριακή Bιολογία ΔIAΛEΞΕΙΣ OΔΟΙ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΕΥΚΑΡΥΩΤΙΚΗΣ ΜΕΤΑΓΩΓΗΣ ΣΗΜΑΤΟΣ

Θέµατα διάλεξης ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΚΑΙ ΜΥΪΚΗ ΣΥΣΤΟΛΗ. Τρόποι µετάδοσης των νευρικών σηµάτων. υναµικό Ηρεµίας. Νευρώνας

ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ - ΜΕΡΟΣ Α. Ο ηλεκτρονικός υπολογιστής του οργανισμού μας

Μικροβιολογία & Υγιεινή Τροφίμων

Κεφάλαιο 20 Η ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης στους ευκαρυωτικούς οργανισμούς

Δυναμικό ηρεμίας Δυναμικό ενεργείας. Σωτήρης Ζαρογιάννης Επίκ. Καθηγητής Φυσιολογίας Εργαστήριο Φυσιολογίας Τμήμα Ιατρικής Π.Θ.

Χρωμοσώματα και ανθρώπινο γονιδίωμα Πεφάνη Δάφνη

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Ενότητα: ΕΥΚΑΡΥΩΤΙΚΑ ΚΑΙ ΠΡΟΚΑΡΥΩΤΙΚΑ ΚΥΤΤΑΡΑ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ. Φυσιολογία Ι. Λευκά αιμοσφαίρια Θρομβοκυττάρωση Διδάσκων: Αν. Καθηγήτρια Πατρώνα Βεζυράκη

Μεμβρανική Βιοφυσική

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΣΗΜΑΤΑ ΑΠΟ ΤΟ ΣΩΜΑ (I)

ΜΑΘΗΜΑ: ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΟΜΑΔΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 16 IOYNIOY 2017 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

γ ρ α π τ ή ε ξ έ τ α σ η σ τ ο μ ά θ η μ α ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ. Φαρμακολογία Ι

Εργαστήριο Χημείας Ενώσεων Συναρμογής

Δοµή και ιδιότητες του DNA σε επίπεδο χρωµατίνηςνουκλεοσώµατος. 09/04/ Μοριακή Βιολογία Κεφ. 1 Καθηγητής Δρ. Κ. Ε. Βοργιάς

Μοριακή Βιολογία. Ενότητα # (6): Oδοί και μηχανισμοί ευκαρυωτικής μεταγωγής σήματος. Παναγιωτίδης Χρήστος Τμήμα Φαρμακευτικής

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΚΑΤΑΝΟΗΣΗΣ

Oδοί και μηχανισμοί ευκαρυωτικής μεταγωγής σήματος

Βιολογικές Μεμβράνες και Μεταγωγή Σήματος

ΓΕΝΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΟΡΓΑΝΗ ΧΗΜΕΙΑ

Kυτταρική Bιολογία ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΜΕΜΒΡΑΝΕΣ, ΜΕΜΒΡΑΝΙΚΑ ΔΙΑΜΕΡΙΣΜΑΤΑ & ΔΙΑΛΟΓΗ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ ΔIAΛEΞΕΙΣ 4 & 5 (29/2 & 2/3/2016)

Νευροβιολογία των Μνημονικών Λειτουργιών

ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΝΕΥΡΙΚΩΝ ΚΥΤΤΑΡΩΝ ΣΥΝΑΠΤΙΚΗ ΔΙΑΒΙΒΑΣΗ. Κορνηλία Πουλοπούλου Αναπληρώτρια Καθ. Νευροφυσιολογίας Νευρολογική Κλινκή

Νευροδιαβιβαστές και συμπεριφορά

ΜΟΝΟΠΑΤΙΑ ΕΝΔΟΚΥΤΤΑΡΙΚΗΣ ΜΕΤΑΓΩΓΗΣ ΣΗΜΑΤΟΣ

Οι φάσεις που περιλαμβάνει ο κυτταρικός κύκλος είναι:

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Physiology of synapses

Να επιλέξετε τη φράση που συμπληρώνει ορθά κάθε μία από τις ακόλουθες προτάσεις:

Θρέψη Φυτών. Ενότητα 9 η Οι ενεργές μορφές οξυγόνου στα φυτά

1. Πού πραγματοποιούνται η αντιγραφή και η μεταγραφή; ΘΩΜΑΣ ΑΠΑΝΤΗΣΗ. 2. Ποιες είναι οι κατηγορίες γονιδίων με κριτήριο το προϊόν της μεταγραφής τους;

Kυτταρική Bιολογία ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΜΕΜΒΡΑΝΕΣ, ΜΕΜΒΡΑΝΙΚΑ ΔΙΑΜΕΡΙΣΜΑΤΑ & ΔΙΑΛΟΓΗ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ ΔIAΛEΞΗ 4 (6/3/2013)

Συστήματα επικοινωνίας Ανθρωπίνου σώματος. ενδοκρινολογικό νευρικό σύστημα

ΒΙΟΛΟΓΙΑ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ, ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

Τα ορμονικά μόρια και η διαχείριση τους μέσα στο φυτό

ΒΙΟΛΟΓΙΑ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ 2008

Βιοχημεία Τροφίμων Ι. Ενότητα 2 η Κρέας και ψάρι II (μέρος α) Όνομα καθηγητή: Έφη Τσακαλίδου. Τμήμα: Επιστήμης Τροφίμων & Διατροφής του Ανθρώπου

ΑΣΚΗΣΗ: MΕΤΡΗΣΗ ΜΕΤΑΣΥΝΑΠΤΙΚΩΝ ΔΥΝΑΜΙΚΩΝ ΣΕ ΤΟΜΕΣ ΙΠΠΟΚΑΜΠΟΥ ΑΡΟΥΡΑΙΟΥ.

Η ΔΟΜΗ ΚΑΙ Η ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΟΥ ΚΥΤΤΑΡΟΣΚΕΛΕΤΟΥ ΚΥΡΙΑΚΗ ΒΑΣΙΛΙΚΟΥ Γ1

Ηλεκτρισμός & Μαγνητισμός

Εργαστήριο Χημείας Ενώσεων Συναρμογής

Εκκλησιαστικό Δίκαιο. Ενότητα 10η: Ιερά Σύνοδος της Ιεραρχίας και Διαρκής Ιερά Σύνοδος Κυριάκος Κυριαζόπουλος Τμήμα Νομικής Α.Π.Θ.

ΜΕΤΑΓΡΑΦΗ ΤΟΥ DNA Περετσή Χριστίνα Πιτσικάλη Παναγιώτα

ΜΟΝΟΠΑΤΙΑ ΕΝΔΟΚΥΤΤΑΡΙΚΗΣ ΜΕΤΑΓΩΓΗΣ ΣΗΜΑΤΟΣ

Επιγενετικές Μεταβολές στην ιαμόρφωση και Λειτουργία του Μυοκαρδίου. Ιωάννης Ρίζος Β Πανεπιστημιακή Καρδιολογική Κλινική, Αττικό Νοσοκομείο

ΙΑΤΡΙΚΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΑΘΗΝΩΝ (ΕΚΠΑ) ΚΑΤΑΤΑΚΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΑΚ.ΕΤΟΥΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΒΙΟΛΟΓΙΑ

Κυτταρική Βιολογία. Ενότητα 08 : Βιολογικές μεμβράνες, μεμβρανικά διαμερίσματα, μεταφορά πρωτεϊνών Παναγιωτίδης Χρήστος Τμήμα Φαρμακευτικής ΑΠΘ

Βιολογικές Μεμβράνες και Μεταγωγή Σήματος

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ. Παθοφυσιολογία Ι

Μοριακή Βιολογία. Ενότητα # (4): Ευκαρυωτική Μεταγραφή. Παναγιωτίδης Χρήστος Τμήμα Φαρμακευτικής ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ 1 ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ Μ.Δ.Ε

Βιολογικές Μεμβράνες και Μεταγωγή Σήματος

Βιοπληροφορική. Ενότητα 15: Φυλογενετική Ανάλυση, 1 ΔΩ. Τμήμα: Βιοτεχνολογίας Όνομα καθηγητή: Τ. Θηραίου

Ηλεκτρισμός & Μαγνητισμός

Θρέψη Φυτών. Ενότητα 5 η Φωσφόρος (μέρος α) Όνομα καθηγητή: Δ. Μπουράνης Όνομα καθηγητή: Σ. Χωριανοπούλου Τμήμα: Επιστήμης Φυτικής Παραγωγής

ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑΤΩΝ

Βιοϊατρική τεχνολογία

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ. Πιθανότητες. Συνδυαστική Ανάλυση Διδάσκων: Επίκουρος Καθηγητής Κωνσταντίνος Μπλέκας

Μετακίνηση κερατοκυττάρων στην καλλιέργεια. QuickTime and a Sorenson Video 3 decompressor are needed to see this picture.

Ιστορία της μετάφρασης

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

Εξέλιξη και ανθρώπινος πολιτισμός: Η ρύθμιση του γονιδίου της λακτάσης

Λογιστική Κόστους Ενότητα 12: Λογισμός Κόστους (2)

Θεσμοί Ευρωπαϊκών Λαών Ι 19 ος -20 ος αιώνας

Βιολογία ΘΕΜΑ Α ΘΕΜΑ B

ΓΕΝΙΚΗ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ. Γιώργος Ανωγειανάκις Εργαστήριο Πειραματικής Φυσιολογίας (προσωπικό) (γραμματεία)

Βιολογία Προσανατολισμού Γ Λυκείου Κεφάλαιο: Κεφάλαια 1,2,4 Ονοματεπώνυμο Μαθητή: Ημερομηνία: 08/12/2018 Επιδιωκόμενος Στόχος: 75/100

Προσομοιώσεις και οπτικοποιήσεις στη μαθησιακή διαδικασία

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους Ενότητα 9η Άσκηση - Αλγόριθμος Prim

ΓΕΝΙΚΗ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ. Γιώργος Ανωγειανάκις Εργαστήριο Πειραματικής Φυσιολογίας (προσωπικό) (γραμματεία)

Kυτταρική Bιολογία ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΜΕΜΒΡΑΝΕΣ, ΜΕΜΒΡΑΝΙΚΑ ΔΙΑΜΕΡΙΣΜΑΤΑ & ΔΙΑΛΟΓΗ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ ΔIAΛEΞΕΙΣ 4 & 5 (3/3 & 6/3/2017)

Transcript:

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Μεμβρανική Βιοφυσική Δίαυλοι: απο το γονίδιο στην εξέλιξη Διδάσκων: Λεκ. Χαράλαμπος Λαμπρακάκης

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς.

Η μοριακή και κυτταρική βιολογία ιονικών διαύλων 1

Απο το γονίδιο στη φυσιολογία 2

Γονίδια υπομονάδων ιονικών διαύλων Τα γονίδια για την υπομονάδα α του διαύλου GABA A GABRA1 GABRA2 GABRA5 GABRA3 GABRA4 GABRA6 3

Γονίδια υπομονάδων ιονικών διαύλων Η θέσεις των γονιδίων ισομορφών της υπομονάδας α στα χρωμοσώματα Υπομονάδα χρωμόσωμα άνθρωπος ποντίκι GABRA1 5 11 GABRA2 4 5 GABRA3 X X GABRA4 4 5 GABRA5 15 7 GABRA6 5 11 α1 4

Γονίδια υπομονάδων ιονικών διαύλων Συστάδες γονιδίων διαφορετικών υπομονάδων του GABA A υποδοχέα β2 α6 α1 γ2 Ο πολυπληθέστερος συνδυασμός GABA A υπομονάδων στον εγκέφαλο είναι, α1β2γ2: β1 α4 α2 γ1 5

Η γονιδιακή έκφραση των ιονικών διαύλων ρυθμίζεται Αναπτυξιακά: Αναπτυξιακό στάδιο. Κυτταρικός τύπος. Πλαστικότητα (δυναμική ρύθμηση της έκφρασης) Ηλεκτρική δραστηριότητα. Τροφικοί παράγοντες. Ορμονικοί παράγοντες. Διαταραχές κυτταρικό τραύμα. 6

Μεταγραφικοί παράγοντες ρυθμίζουν τη γονιδιακή έκφραση των ιονικών διαύλων Specificity Protein 1 Restric ve Silencer Factor αρνητικός ρυθμιστής δεν έχουν βρεθεί ακόμη μεταγραφικοί παράγοντες που δρουν αποκλειστικά σε γονίδια διαύλων. 7

8

Επιγενετική ρύθμιση έκφρασης των ίονικών διαύλων μεθυλίωση DNA αναδιαμόρφωση χρωματίνης / ιστονών 9

Ιονικοί δίαυλοι ως ρυθμιστές επιγενετικών αλλαγών ηλεκτρική δραστηριότητα - υποδοχείς NMDA -δίαυλοι Ca2+ φωσφορυλίωση της ιστόνης H3 ΰ άνοιγμα της χρωματίνης για μεταγραφή. 10

Ιονικοί δίαυλοι ως ρυθμιστές γονιδιακής έκφρασης CaRF: Calcium response factor. CREB: camp response element binding protein. ηλεκτρική δραστηριότητα υποδοχείς NMDA - δίαυλοι Ca2+ κυτταροπλασματικό Ca2+ CaRF / CREB / NFAT /MEF2 σύνδεση στις ρυθμιστικές περιοχές γονιδίου γονιδιακή έκφραση. 11

Επεξεργασία του RNA και εναλλακτικό μάτισμα στους ιονικούς διαύλους Παράδειγμα οι δίαυλοι AMPA flip/flop Q/R. 12

Επεξεργασία του RNA και εναλλακτικό μάτισμα στους ιονικούς διαύλους Exon 37a 13

Η σύνθεση των υπομονάδων των διαύλων απο το mrna γίνεται στο αδρό ενδοπλασματικό δίκτυο 14

Οι δίαυλοι μεταφέρονται μέσω του συστήματος ενδοκυτταρικών μεμβρανών στην κυτταρική μεμβράνη Ενδοπλασματικό δίκτυο συσκευή Golgi σύστημα ενδοσωμάτων 15

Οι δίαυλοι μεταφέρονται μέσω του συστήματος ενδοκυτταρικών μεμβρανών στην κυτταρική μεμβράνη μεταφορά σε κυστίδια με τη βοήθεια των μικροσωληνίσκων και ειδικών μορίων κινεσίνης. Εισαγωγή στη κυτταρικήμεμβράνη. 16

Η πλευρά της διαμεμβρανικής πρωτεϊνης που ήταν κυτταροπλασματική κατά τη σύνθεση στο ΑΕΔ παραμένει κυτταροπλασματική και στη κυτταρική μεμβράνη 17

Οι ιονικοί δίαυλοι εντοπίζονται σε εξειδικευμένες περιοχές της κυτταρικής μεμβράνης Μερικοι δίαυλοι μπορεί να εντοπίζονται διάχυτοι σε όλη τη μεμβράνη. Οι περισσότεροι δίαυλοι εντοπίζονται σε συγκεκριμένη περιοχή ανάλογα με τη λειτουργία τους. 18

Οι ιονικοί δίαυλοι στο αρχικό τμήμα του άξονα Axon Ini al Segment (AIS) τομή ιπποκάμπου κυτταροκαλλίεργεια Πολικότητα στον εντοπισμό δύο ισομορφών των διαύλων νατρίου κατα μήκος του AIS 19

Ειδική αλληλουχία στην ενδοπλασματική περίοχη μεταξύ των δομών II και III της α υπομονάδας των διαύλων Na + συμβάλει στον εντοπισμό τους στο AIS εντοπισμος απομονωμένης ΕΠΔ ΙΙ-ΙΙΙ στο AIS αφαίρεση της αλληλουχίας AIS της ΕΠΔ II-III προκαλεί αποδιοργάνωση εντοπισμού διαυλων Na+ στο AIS Η αλληλουχία AIS συνδέεται με την ανγκυρίνη-3 (ANK3). Η ANK3 είναι πρωτεΐνη που συμμετέχει στη σύνδεση άλλων πρωτεϊνών με τον κυτταροσκελετό, εντοπίζεται στο AIS και τους κόμβους του Ranvier. 20

Εντοπισμός τασεοευαίσθητων διαύλων στους κόμβους του Ranvier K + Na + 21

Δίαυλοι νατρίου εντοπίζονται και στους δενδρίτες λειτουργία: συμμετέχουν στην ενίσχυση του συναπτικού σήματος, στη δημιουργία δενδριτικών δυναμικών ενέργειας σε κάποια κύτταρα τα οποία παίζουν ρόλο στη νευρική πλαστικότητα. 22

Εντοπισμός διαύλων στις συνάψεις μετασυναπτικά μετασυναπτική πλευρά της σύναψης: συσσώρευση διαύλων- υποδοχέων νευροδιαβιβαστή. Οι συνάψεις στο μετασυναπτικό κύτταρο γίνονται στο σώμα και τους δενδρίτες. 23

Εντοπισμός διαύλων στις συνάψεις - μετασυναπτικά εντοπισμός στον κορμό του δενδρίτη ή στις άκανθες Για τους νευρώνες που έχουν άκανθες, ο εντοπισμός των διαύλων του γλουταμινικού γίνεται στις άκανθες ενώ αυτών των διαύλων GABA A στον κύριο κορμό. 24

Διαφοροποίηση εντοπισμού υπομονάδων των διαύλων ανάλογα με την υποπεριοχή της μεμβράνης 25

Τα ηλεκτροφυσιολογικά χαρακτηριστικά της μεμβράνης του δενδρίτη διαφέρουν ανάλογα με την τοποθεσία στα πυραμιδικά κυτταρα του φλοιού του εγκεφάλου. μεγαλύτερο συναπιτκό ρεύμα για τις συνάψεις μακρύτερα απο το σώμα. 26

Η οργάνωση συναπτικών διαύλων με άλλες μεμβρανικές και κυτταροπλασματικές πρωτεΐνες Σύνδεση με κυτταροσκελετό. Μεταξύ των πρωτεϊνών που είναι οργανωμένες στις συνάψεις, είναι πρώτεΐνες που παίζουν ρόλο σε ενδοκυττάριους σηματοδοτικούς μηχανισμούς (CAMK). 27

Εντοπισμός διαύλων στις συνάψεις - μετασυναπτικά Συναπτικοί και εξωσυναπτικοί υποδοχείς νευροδιαβιβαστών. α1β2γ2 συναπτικοί δίαυλοι GABA A με μικρή συγγένεια για τον νευροδιαβιβαστή. Ενεργοποιούνται απο συναπτικά απευλευθερωμένο νευροδιαβιβαστή (μεγάλη συγκέντρωση στη σύναψη).. α4β1δ εξωσυναπτικοί δίαυλοι GABA A με μεγάλη συγγένεια για τον νευροδιαβιβαστή. Ανιχνέυουν και ενεργοποιούνται απο χαμηλές συγκεντρώσεις νευροδιαβιβαστή που υπάρχουν στο εγκεφαλονωτιαίο υγρό. 28

Ανακύκλωση ιονικών διαύλων Ο αριθμός των διαύλων σε μία σύναψη δεν είναι σταθερός, είναι δυναμικός και μεταβάλλεται ανάλογα με τη λειτουργία (π.χ. πλαστικότητα). εισαγωγή διαύλων AMPA κατα το LTP. Αφαίρεση διαύλων AMPA κατα το LTD. 29

Ανακύκλωση ιονικών διαύλων Ο αριθμός των διαύλων σε μία σύναψη δεν είναι σταθερός, είναι δυναμικός και μεταβάλλεται ανάλογα με τη λειτουργία (π.χ. πλαστικότητα) εισαγωγή διαύλων AMPA κατα το LTP. Αφαίρεση διαύλων AMPA κατα το LTD. 30

Ρύθμιση αριθμού διαυλων AMPA στη σύναψη κατα το LTP και το LTD Πολλαπλά μονοπάτια συμμετέχουν στη ρύθμιση του αριθμού των διαύλων στη σύναψη. Βασικό ρόλο παίζουν σε αυτά το Ca 2+ CAMKII. 31

Ρύθμιση αριθμού διαυλων AMPA στη σύναψη κατα το LTP και το LTD Οι δίαυλοι είναι αποθηκεύμενοι σε κυστίδια κοντά στη σύναψη. 32

Οι ιονικοί δίαυλοι μπορούν και μετακινούνται στη μεμβράνη Σταθεροποίηση διαύλων γλουταμινικού με συναπτική διαβίβαση δενδρίτης ενός νευρικού κυττάρου χρωματισμένος με χρωστική (πράσινο). ένα πεπτίδιο GluR1 υπομονάδας του υποδοχέα AMPA σεσημασμένο με φθορίζουσα χρωστική (κόκκινο). 1 η φάση: πρίν τη συναπτική διαβίβαση. 2 η φάση: μετά τη συναπτική διαβίβαση. n διέγερση συναπτικής διαβίαβασης. συμμετοχή σηματοδοτικών μηχανισμών στα μετασυναπτικά σύμπλοκα πρωτεϊνών. 33

Πως ρυθμίζεται η υποκυτταρική έκφραση των διαύλων Το παράδειγμα της νευρομυϊκής σύναψης 34

Πως ρυθμίζεται η υποκυτταρική έκφραση των διαύλων Το παράδειγμα της νευρομυϊκής σύναψης σήματα έκφρασης των διαύλων nach σε συγκεκριμένο σημείο τις μυϊκής ίνας. Θετικό σήμα: Αγρίνη (βρίσκεται στη μεμβράνη του κινητικού νευρώνα) Αρνητικό σήμα: Ακετυλοχολίνη. 35

Πως ρυθμίζεται η υποκυτταρική έκφραση των διαύλων Το παράδειγμα της νευρομυϊκής σύναψης Η αγρίνη συνδέεται στον υποδοχέα της, Lrp4/Musk στη μυϊκή ίνα και ενεργοποιεί σηματοδοτικό μονοπάτι. 36

Ομοιοστατική ρύθμιση εκφρασης διαύλων στην μεμβράνη Κύριο ρόλο παίζουν σε αυτό οι τασεοελεγχόμενοι δίαυλοι ασβεστίου (VGCC) αριθμός διαυλων στη μεμβράνη βαθμός ηλεκτρικής δραστηριότητας τασεοευαίσθητοι δίαυλοι ασβεστίου κυτταροπλασματικό ασβέστιο μηχανισμοί σηματοδότησης ένζυμα - γονίδια 37

Το τελικό κομβίο του άξονα προσυναπτικό άκρο Εντοπισμός διαύλων ασβεστίου N, P/Q και R στο προσυναπτικό άκρο για την απελευθέρωση νευροδιαβιβατή. Αντίθετα οι δίαυλοι ασβεστίου L και T εντοπίζονται κυρίως στο σώμα και στους δενδρίτες και είναι υπεύθυνοι για την εισροή ασβεστίου σε αυτές τις περιοχές. Όμως, δίαυλοι Ν μπορούν να εντοπιστούν και σοτυς δενδρίτες. 38

Φωσφορυλίωση των διαύλων μεταβάλλει τη λειτουργία τους 39

Θέσεις φωσφορυλίωσης στον Kv2.1 δίαυλο καλίου στα αμινοξέα σερίνη και θρεονίνη ένζυμα PKA, PKC, 40

41

Η εξέλιξη των διαύλων 42

Ιονικά κανάλια σε προκαρυωτικούς ορανισμούς πολλες από τις οικογένειες διαύλων των ευκαρυωτικών υπάρχουν και εξελίχθηκαν σε προκαρυωτικούς. 43

Η υπεροικογένεια των τασεοελεγχόμενων ιονικών διαύλων πρωτοεμφανίστηκε αλλά και διαφοροποιήθηκε σε προκαρυωτικά κύτταρα. οικογένειες διαύλων καλίου. δίαυλοι διαπερατοί στο ασβεστίο και στο νάτρίο. δίαυλοι καλίου που ενεργοποιούνται απο το γλουταμινικό οξύ. Παρόλα αυτά οι δίαυλοι προκαρυωτικών διαφέρουν απο αυτούς των μεταζώων, πχ λείπουν συγκεκριμένες δομές. 44

Καινούργοι ιοντικοί δίαυλοι εξελίχθηκαν στα ευκαρυωτικά κύτταρα για παράδειγμα οι δίαυλοι P2X. Οι ψευδοτετραμερείς δίαυλοι νατρίου και ασβεστίου πρωτοεμφανίζονται στους μύκητες (αλλα με αρκετές διαφορές με τις ζωϊκές οικογένειες Na V, Ca V ). 45

Choanoflagellatea μονοκύτταροι ευκαρυωτικόι οργανισμοί πιο κοντινοί φυλογενετικά στους ζωϊκούς οργανισμούς Οικογένεια καναλιών ομόλογη της Na V οικογένεια ομόλογη των Ca V 1 (L-type) Δίαυλους P2X Κατιονικούς δίαυλους ευαίσθητους στα κυκλικά νουκελοτίδια ομόλογα με τα μετάζωα. 46

Εξελικτικό δέντρο τασεοευαίσθητων διαύλων Οι περισσότερες γνωστές σήμερα οικογένειες διαύλων εμφανίστηκαν πρώτα στα «βασικά μετάζωα». 47

Εξελικτικό δένδρο μεταζώων βασικά μετάζωα κνιδάρια, κτενοφόρα, πλακόζωα. εμφάνιση/εξέλιξη του νευρικού συστήματος. Πιθανόν η εξέλιξη πολλών ιονικών διαύλων να σχετίζεται με τις ανάγκες σηματοδότησης στο νευρικό σύστημα. 48

Εξελικτική διαφοροποίηση ιονικών διαύλων και των ισομορφών τους με διπλασιασμό/αντιγραφή γονιδίων (gene duplica on) α α y α x β α y1 α x1 γ β x α y α x γ x β2 α6 α1 γ2 β1 α4 α2 γ1 49

Τέλος Ενότητας

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.

Σημειώματα

Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 1.0. Έχουν προηγηθεί οι κάτωθι εκδόσεις: Έκδοση 1.0 διαθέσιμη εδώ. http://ecourse.uoi.gr/course/view.php?id=1290.

Σημείωμα Αναφοράς Copyright Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων, Διδάσκων: Λεκ. Χαράλαμπος Λαμπρακάκης. «Μεμβρανική Βιοφυσική. Δίαυλοι: απο το γονίδιο στην εξέλιξη». Έκδοση: 1.0. Ιωάννινα 2014. Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: http://ecourse.uoi.gr/course/view.php?id=1290.