Page 1 UNIVERSITY OF OSLO Faculty of Mathematics and Natural Sciences Exam in MBV4240/MBV9240 Biochemical mechanisms in intracellular transport Day of exam: Thursday December 11th Exam hours: 09.00 – 12.00 This examination paper consists of 2 pages. Appendices: None Permitted materials: None Make sure that your copy of this examination paperis complete before answering. 1. Membrane lipids: a) Make a drawing (schematic) of a membrane glycerophospholipid. b) Which head groups may such a lipid have (mention 4 head groups). c) Indicate how phospholipase A2 acts on such a lipid and explain how this can change membrane curvature. d) Why is sphingomyelinase able to change membrane curvature? 2. Caveolae: a) What is meant by the term caveolae in cells? b) Which lipids are enriched in caveolae? c) Which proteins are required for caveolae formation? d) What is the function of caveolae? 3. Endocytic mechanisms: a) Small GTP-binding proteins are essential for different types of endocytosis. Name 3 types of such GTP-binding proteins. b) Small GTP-binding proteins go through cycles of activation and inactivation. Describe this cycle. 4.Endosomes: a) Clathrin can be found on endosomes and is important for transport/sorting of ligands to different intracellular destinations. Mention 2 such destinations where clathrin on endosomes plays a role. b) What is the role of escort proteins (ESCRTs)? c) What is meant by maturation of endosomes? 5) Exosomes: a) What is meant by the term exosome? b) Where can exosomes be found, and how can they be produced? c) What can their role be? 6. Protein complexes and sorting: a) Where in the cell do you find COPII-coated vesicles and what is their role ? b) What are the most important subunits of the COPII coat? 7. Sorting nexins: a) What is characteristic for sorting nexins? b) Name at least one sorting nexin found on endosomes and indicate what it is bound to in the membrane. 8. ER quality control: a) What do the terms ER and ERAD stand for? b) What happens to a newly synthesized protein which is recognized as misfolded in the ER? c) How can the cell identify a protein as misfolded? 9) Golgi apparatus: Describe briefly the different models for transport through the Golgi apparatus. UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet Eksamen i: MBV4240 /MBV9240 Biokjemiske mekanismer i intracellulær transport Eksamensdag: Torsdag 11. desember 2014 Tid for eksamen: kl. 09.00 – 12.00 Oppgavesettet er på 2 sider Vedlegg: Ingen Tillatte hjelpemidler: Ingen Kontroller at oppgavesettet er komplett før du begynner å besvare spørsmålene. 1. Membranlipider: a) Lag en skjematisk tegning av et membran glycerofosfolipid. b) Hvilke hodegrupper kan et slikt lipid ha? Nevn 4 hodegrupper. c) Indiker hvordan fosfolipase A2 virker på et slikt lipid, og forklar hvordan dette kan påvirke membran-kurvatur. d) Hvorfor kan sphingomyelinase forandre membran-kurvatur? 2. Caveolae: a) Hva menes med begrepet caveolae i celler? b) Hvilke lipider er anriket i caveolae? c) Hvilke proteiner er nødvendig for dannelse av caveolae? d) Hva er funksjonen for caveolae? 3. Endocytiske mekanismer: a) Små GTP-bindende proteiner er essentielle for forskjellige typer endocytose. Navngi 3 typer slike GTP-bindende proteiner. b) Små GTP-bindende proteiner går gjennom en syklus av aktivering og inaktivering. Beskriv denne syklus. 4. Endosomer a) Klatrin finnes på endosomer og er viktig for transport/sortering av ligander til forskjellige intracellulære destinasjoner. Nevn 2 slike destinasjoner der klatrin på endosomer spiller en rolle. b) Hva er rollen for eskort-proteiner (ESCRTs)? c) Hva menes med modning av endosomer? 5. Eksosomer: a) Hva menes med uttrykket eksosomer? b) Hvor finnes eksosomer, og hvordan kan de bli produsert? c) Hva kan deres rolle være? 6. Protein komplekser og sortering: a) Hvor i cellen finner du COPII-dekkede vesikler og hva er deres rolle(r)? b) Hvilke er de viktigste subenheter i COPII kappen (COPII coat)? 7. Sorting nexins: a) Hva er karakteristisk for sorting nexins? b) Nevn et sorting nexin som kan bindes til endosomer og hva molekylet bindes til i membranen. 8. ER kvalitetskontroll: a) Hva står forkortelsene ER og ERAD for? b) Hva skjer med et nysyntetisert protein som blir gjenkjent som feilfoldet i ER? c) Hvordan kan cellen identifisere et protein som feilfoldet? 9. Golgi apparatet: Beskriv kort de forskjellige modeller for transport gjennom Golgi apparatet.