Arten zellulärer Signalübertragung
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- Carin Lang
- vor 6 Jahren
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1 Arten zellulärer Signalübertragung Hormone SignalZelle Synapse Transmittermoleküle RezeptorLigand vermittelter Zell-Zell Kontakt
2 Hormone als Signalmoleküle Adrenalin: Cortisol: Östradiol: Glucagon: Insulin: Testosteron: Thyroxin: Nebenniere, Erhöhung Blutdruck, Herzfrequenz Nebenniere, Einfluss auf Stoffwechsel weibliches Sexualhormon Pankreas, Glucosesynthese, Glycogen-und Lipidabbau + Glucoseaufnahme + Protein- u. Lipidsynthese + männliches Sexualhormon stimuliert Metabolismus
3 Lokale Mediatoren Epidermaler Wachstumsfaktor (EGF) Proliferation Epidermis u.a. Zelltypen: + Blutplättchen-Wachstumsfaktor (PDGF) Proliferation vieler Zelltypen: + Nerven-Wachstumsfaktor, Histamin Wachstum von Axonen: + NO: Relaxation glatter Muskelzellen Aktivität von Nervenzellen: +
4 Neurotransmitter, Kontaktine Acetylcholin, Nervenenden, synaptische Signalübertragung: + γ Aminobuttersäure (GABA), synaptische Signalübertragung: Transmembranprotein Delta, verhindert dass Nachbarzellen zum gleichen Zelltyp spezialisieren wie die das Signal aussendende Zelle
5 Signalmolekül verhindert, dass benachbarte Epithelzellen ebenfalls zu Nervenzellen differenzieren
6 Extra- und intrazelluläre Rezeptoren
7 Unterschiedliche Signale durch gleiches Signalmolekül (Acetylcholin) in Abhängigkeit von Zielzelle CH3-CO-OCH2CH2-N(CH3)3+
8 Ohne ständig eintreffende externe Signale: Zelltod vorprogrammiert (Apoptose)
9 Wirkungsweise eines kleinen, hydrophilen und daher nicht membrangängigen Hormons
10 Wirkungsweise lipophiler, daher membrangängiger Hormone
11
12 NO: Signal das Zellmembranen ungehindert passieren kann, jedoch wegen rascher Oxidation zu NO3- nur kurzlebig wirksam ist und daher nur als lokaler Mediator wirken kann bewirkt Relaxation von Muskelzellen Therapie Angina pectoris mit Nitroglycerin z.b. beruht auf Entspannung der Herzmuskelzellen durch NO
13 Hauptklassen Oberflächenrezeptoren
14 Aufrechterhaltung Ungleichgewicht Ionenkanäle am Beispiel Na/K-ATPase reversible Phosphorylierung
15 ATPase Domäne als ATPBindungsstelle in Ionenkanal Mg2+ abhängig
16 Aktivierung durch Phosphorylierung bzw. GTP-Bindung (G-Proteine) Deaktivierung durch Dephosphorylierung bzw. GTP-Hydrolyse
17 G-Protein gekoppelte Rezeptoren
18 Aktivierung eines Zielproteins durch α-untereinheitgtp
19 Aktivierung Ionenkanal über β/γuntereinheiten
20 Funktion aktivierten Enzyms in Signaltransduktion
21 Botenstoff ( second messenger ) par excellence: AMP
22 Auswirkungen Signaltransduktionskaskaden auf Proteinfunktion (schnell) und Genexpression (langsam)
23 Adenylatcyclase-vermittelte Aktivierung von AKinase: Aktivierung Genregulationsprotein durch Phosphorylierung
24 Phospholipase C-vermittelte Signaltransduktion Ca2+ - Imaging
25 Calmodulin Ca2+: + -
26 Ca2+ Komplex Calmodulin aktiviert CaM-Kinase
27 Signaltransduktion und Signalamplifikation durch katalytische (Dimerisierungs-) Rezeptoren
28 BBI reduces radiation-induced EGFR activation PTK-activity 1: 0Gy 2: 0Gy+BBI 3: 5 Gy 4: 5 Gy + BBI 5-6: 5 Gy + Lavedustin A, B 7: 0 Gy +EGF
29 Ras-Aktivierung über Tyr-Kinase Adaptorproteine (li) Ras-aktivierte Phosphorylierungskaskaden (re) Cocktail von Veränderungen in Proteinaktivität und Genexpressionsmuster
30 Vernetzung von Proteinaktivitäten bzw. Genexpressionsmustern (biologische Merkmale)
31 Abgestufte Regulation über Mehrfachphosphorylierung monomerer bzw. oligomerer Proteine
32 Zellcyclus
33 Auslösung der Phasen der Zellteilung
34 cyclinabhängige Kinase (Cdk)
35 M-Phase-Förder-Faktor (MPF) Funktioniert über Speziesgrenzen hinweg z.b. humanes MPF kann Hefezellen veranlassen in die M-Phase einzutreten
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38 cyclinvermitteltes Anschalten M- und S-Phase p21 Cdk-Inhibitorprotein
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41 Programmierter Zelltod Voraussetzung für Organausbildung bzw. Organumbildung
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43 Tod infolge Nekrose (A) Tod infolge Apoptose (B bzw. C)
44
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