-Übersicht. 2. G-Protein-gekoppelte Rezeptoren. 5. Na + -K + -Pumpe REZEPTOREN. 1. Allgemeine Definition: Rezeptoren. 3. Tyrosin-Kinase Rezeptoren

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1 REZEPTOREN -Übersicht 1. Allgemeine Definition: Rezeptoren 2. G-Protein-gekoppelte Rezeptoren 3. Tyrosin-Kinase Rezeptoren Beispiel: Insulin 4. Steroidhormone 5. Na + -K + -Pumpe

2 EINFÜHRUNG Definition Rezeptoren: (laut Pschyrembel) lat.: recipere = aufnehmen -Empfangs- und Aufnahmeeinrichtungen des Organismus- 1) Zellen mit besonderen intrazellulären Strukturen Sinneszellen: z.b. Mechanorezeptoren, Thermorezeptoren, Photorezeptoren 2) Intrazelluläre u. Membranständige Rezeptoren: In Zellmembran, Zytoplasma oder Zellkern lokalisiert Aufnahme bestimmter (endogener) Signale, die durch spezifische Liganden (z.b. Neurotransmitter, Hormone, Mediatoren, Antikörper, Antigene, auch Pharmaka) vermittelt werden.

3 G-Protein-Familie aus: Lüllmann, Mohr, Ziegler: Taschenatlas der Pharmakologie, 3: Aufl., 1996, Thieme Verlag das G-Protein wird als molekularer Schalter bei der Signalübertragung von extrazellulär nach intrazellulär benutzt Agonist (z.b.adrenalin) Rezepzor G-Protein Effektor second messenger (z.b. camp) G-Protein = Guanylnucleotidbindendes Protein GTP GDP = Guanosintriphosphat = Guanosindiphosphat

4 DER REZEPTOR aus: Lüllmann, Mohr, Ziegler: Taschenatlas der Pharmakologie, 3: Aufl., 1996, Thieme Verlag aus: Löffler, Petrides: Biochemie und Pathobiochemie, 6. Aufl.,1998, Springer- Verlag integrale Membranproteine Rezeptoren, die mit G-Proteinen gekoppelt sind, besitzen eine Sieben-Helix-Struktur bestehen aus Aminosäuren aminoterminale Region (mit Oligisacchariden) extrazellulär carboxyterminate Region intrazellulär durch Phosphorylierung im carboxyterminalen Bereich, wird die Aktivierung des G-Proteins gehemmt intrazelluläre Schleife zwischen der 5. und 6. Transmembrandomäne ist für die Verknüpfung des G-Proteins verantwortlich

5 Das G-Protein aus: Stryer: Biochemie, 4.Aufl.,Spektrum akademischer Verlag G-Proteine vermitteln zwischen aktivierten Rezeptoren und den Effektoren sie sind Heterotrimere aus α-, β- und γ-untereinheiten können in einer inaktivierten (mit GDP) und in einer aktivierten Form (mit GTP) vorliegen in der inaktivierten Form bindet GDP am Protein bindet ein Agonist am Rezeptor, bewirkt dies die Abdissoziation des G-Proteins vom Rezeptor GTP besitzt eine höhere Affinität zur α- Untereinheit, Bindung an die Untereinheit dadurch trennt sich die α-untereinheit vom Rest des Proteins ab nachdem die α-untereinheit den Effektor aktiviert hat, hydrolisiert sie das GTP zum GDP und inaktiviert sich somit selbst (ATPase-Aktivität) Zur Großfamilie der G-Proteine gehören: Heterotrimere G-Proteine (Gs, Gi) Translationsfaktoren kleine G-Proteine

6 Die Effektoren Adenylatcyklasekaskade Adenylatcyclase Phospholipase die Adenylatcyklase katalysiert die Umsetzung von ATP in camp aus: Stryer: Biochemie, 4.Aufl.,Spektrum akademischer Verlag das camp (cyclisches Adenosinmonophosphat) liegt nun innerhalb der Zelle vor und ruft weitere biochemische Reaktionen hervor es wird deshalb als second messenger bezeichnet ( der first messenger ist somit der Agonist, z.b. das Hormon die meisten Wirkungen des camp werden durch die Aktivierung der Proteinkinase A vermittelt allosterischer Effektor aus: Löffler, Petrides: Biochemie und Pathobiochemie, 6. Aufl.,1998, Springer-Verlag

7 die freigesetzten katalytischen C-Untereinheiten der Proteinkinase A, rufen weitere Wirkungen (durch Phosphorylierungsreaktionen) hervor Beeinflussung von: Enzymaktivierungen (Glykogenstoffwechsel) Genexpressionsmuster Erregbarkeit von Membranen (durch Schließen v. Kalium-Kanälen) Phosphoinositidkaskade Effektor: Phospholipase C PIP2 (Phosphatidylinositol-4,5-bisphosphat) Phospholipase Cβ IP3 (Inositol-1,4,5- triphosphat) Diacylglycerin IP3 und Diacylglycerin rufen in ihrer Funktion als second messenger weitere Wirkungen hervor

8 STEROIDHORMONE das Steroidgrundgerüst (Gonan) aus: Löffler, Petrides: Biochemie und Pathobiochemie, 6. Aufl.,1998, Springer-Verlag die Steroidhormone leiten sich vom Cholesterin ab aus: Stryer: Biochemie, 4.Aufl.,Spektrum akademischer Verlag Rezeptoren aus: Lüllmann, Mohr, Ziegler: Taschenatlas der Pharmakolog ie, 3: Aufl., 1996, Thieme