VL 6

Def: Weiterleitung einer von einem Hormon kodierten Info über die Zellmembran hinweg zur Zielzelle. Entsprechende metabolische und physiologische Antworten werden ausgelöst

koordiniert z.B. Genaktivität, Morphologie, Bewegung, Metabolismus, Zytoskelettstruktur

es gibt eine Reaktionskaskade

Extrazelluläre Signale werden übermittelt durch:

• Rezeptoren in der Zellmembran (hydrophile Hormone)

• intrazelluläre Rezeptoren bei hydrophoben, membrangängigen Hormonen

Das gleiche Signnalmolekül kann in unterschiedlichen Zelltypen völlig unterschiedliche Reaktionen auslösen (hängt von Rezeptorbesatz ab)

Gase

Ionen

Aminosäurederivate

Peptide

Proteine

Steroide

lipophile Hormone: sind in der Lage durch Zellmembranen zu diffundieren

darunter zählen:

• alle Steroidhormone: Glucocorticoide, Mineralcorticoide, Sexualhormone

• Vitamin D

• Schilddrüsenhormone

• Eicosanoide: Prostaglandine, Thromboxane, Leukotriene

haben geringe Löslichkeit im Blut und müssen daher an Transportproteine gebunden werden

biologische Wirksamkeit hängt ab von

• Menge des hergestellten Hormons

• Menge des Transportproteins (Hormone sind nur in freier Form aktiv)

• Menge Hormonrezeptoren

Hormone aus einer Aminosäure: Katecholamine (A, NA) und Gewebshormine (Histamin, Serotonin)

sämtliche Peptid- und Proteohormone: alle Hormone aus Hypothalamus, Hypophyse sowie Insulin, Glukagon, Parathormon, Calcitonin

können Zellmembran nicht durchdringen -> membranständiger Rezeptor ist notwendig

an diesen Rezeptor bindet das Hormon (first messenger) auf der äußeren Membran und Signal wird über Rezeptor in das Zellinnere weitergeleitet. Dann Freisetzung einer Botenstoffes (second messenger)

second messenger haben einen Verstärkungseffekt

z.B cAMP, Glukagon oder Katecholamine, je nach Hormon andere second messenger

von endokrinen Zellen gebildet

Blut verteilt Stoffe im gesamten Organismus

verschiedene Organe und Gewebe werden gleichzeitig angesprochen

Diffusion im Interzellulärraum, funktionert zwischen räumlich benachbarten Zellen

bei Regulation der Wundheilung

von einer sezernierten Zelle gebildeten Signalmoleküle wirken auf diese Zelle selbst oder auf Nachbarzelle vom gleichen Typ ein

Protein oder Proteinkomplex, der Signalmoleküle binden kann, die dadruch Signalprozesse im Zellinneren auslösen

Im zellinneren oder Membran

spezifisch

auf Plasmamembran oder Membranen von Organellen im Zellinneren

ionotrop (öffnen sich bei Bindung eines Liganden und verändern die Leitfähigkeit der Membran) oder metabotrop (haben keine Poren sondern G-Protein gekoppelt und modulieren Signalkaskaden durch Konzentrationsänderungen von sekundären Botenstoffen

größte Gruppe der Rezeptoren

sind Transmembranproteine, durchspannen mit 7 alpha Helices die Zellmembran

G-Proteine sind regulatorische, GTP bindende, in die Membran eingelagerte proteine mit a u. ß Untereinheit

inaktiv: ein Molekül GDP gebunden

empfängt ein Rezeptor ein Signal-> G-Protein kann binden und GDP wird zu GTP -> Protein zerfällt in Untereinheiten

Embryogenese

parakrin und vielfältige Funktion bei der Teilung u. Differenzierung

TGFß selbst bremst in bestimmten Situationen durch antimitotische Signalgebung

fehlerhafte Funktion spielt Rolle beim Ausfall der Wachstumskontrolle in manchen Tumoren

wichtig bei fibrotischen Prozessen im Körper

Smad Proteine tragen die Signale in den Zellkern, als Transkriptionsfakoren

TGF-ß Molekül bindet an TGF-ß Rezeptor1

dieser Komplex fügt sich mit TGF-ß Rezeptor 2 zusammen

-> Dimerisierung, dann Autophosphorylierung und Aktivierung

der Rezeptor ist ein Heterodimer aus zwei transmembranen Serin/Threonin Rezeptorkinasen

Die Signalübertragung erfolgt über SMADs (=Tumorsupressor u. Transkriptionsfaktoren), die von Rezeptorkinasen phosphoryliert werden (ATP Verbrauch)

SMAD 2 u. 3 werden phosphoryliert

schließen sich mit SMAD 4 zusammen und wandern in den Kern

multifunktionales Protein

Adhäsion und Transkriptionsregulation

die Menge an freiem zytoplasmatischen ß-Catenin wird über einen abbauenden Multiproteinkompkex geregelt(enthält GSK3ß)

Phosphyrlierung von ß-Catenin durch GSK3ß führt zum Abbau der ß-Catenine

die Inhibition der GSK3ß kann durch die Wnt Signalkaskade ausgelöst werden

wnt sind sezernierte Glykoproteine

Wenn Wnt seinen Rezeptor Frizzled aktiviert, kommt es zur Destabilisierung des abbauenden Multiproteinkomplex

-> ß-Catenin steigt und geht in ZK

Wnt bindet an seine Rezeptor Frizzled und Co Rezeptor LRP5/6

aktiviert Deshivelled (DSH)

wirkt inhibierend auf Proteinkomplex (APC,Axin, GSK3ß)

Komplex kann kein ß-Catenin mehr abbauen -> Anreicherung im Zytoplasma u ZK

im ZK binden ß-Catenin an Tcf (TF) -> Transkription