Welche intrazellulären Domänen besitzt der G-Protein gekoppelte Rezeptor?
G-Protein gekoppelte Rezeptoren (GPCRs) besitzen intrazelluläre Domänen, die regulatorische Wirkungen vermitteln:
Die Bindungsstelle für das G-Protein
Phosphorylierungsstellen für die PKA
Phosphorylierungsstellen für GPCR-Kinasen (GRKs)
G-Rezeptor Kinasen
Was bewirkt eine G-Protein gekoppelte Rezeptor Kinase?
GRK binden an intrazelluläre Domänen und phosphorylieren diese
verhindert z.B. Anbindung des G-Proteins
Wodurch kann es zur Regulation des GPCR durch B-Arrestin kommen?
GRK phosphoryliert die Bindestelle des G-Proteins, wodurch das nicht mehr binden kann
ß-Arrestin kann dadurch aber an die intrazellulären Rezeptordomänen binden
Ermöglicht eine Feinregulation des Rezeptors
Was kann durch ß-Arrestin mit dem Rezeptor passieren
Aktivierte GPCRs können durch ß-Arrestin internalisiert und damit desensibilisiert werden:
Aktivierte Rezeptoren werden Clathrin-vermittelt in die Zelle aufgenommen und regeneriert
Überstimmulation der Zellen wird verhindert
regenerierten inaktiven Rezeptoren werden danach wieder auf der Oberfläche präsentiert und können erneut aktiviert werden
Wie ist der Ablauf der GPCR Desensibilisierung durch B-Arrestin?
Wie funktioniert die Desensibilisierung des Adrenalin Rezeptors durch einen B-Arrestin/ Clathrin vermittelten Prozess?
BARK: beta-adrenerge Proteinkinase
(Phosphorylierendes Enzym)
Barr: Beta-Arrestin
Wie funktioniert die Regulation der Adenylatcyclase über Alpha 2- und Beta-adrenerge Rezeptoren?
Durch welches Enzym wird die cAMP-Konzentration reguliert?
durch cyclische Nucleotid-Phosphodiesterase (PDE)
Was bewirkt eine Hemmung der PDE und wodurch kann sie gehemmt werden?
Coffein oder Theophyllin können PDE hemmen
Verlängerung der Halbwertszeit von cAMP
Verstärken so Substanzen, die aufgrund einer Stimulation der Adenylatcyclase wirken
cAMP-Signal bewirkt z.B. die Dilataion der Bronchialmuskelzellen und erleichtert damit die Atmung
—> Kaffe hilft bei Asthma
Wie funktioniert die Hemmung der katalytischen Domäne im Zellkern?
Bindungssequenz der regulatorischen UE: Arg-Arg-Gln-Ser-Ile
Rot: Hemmstoff (PKI) mit der Sequenz Arg-Arg-Gln-Ala-Ile
Blau: ATP im aktiven Zentrum
PKI enthält eine Kernexportsequenz, die bei PKA-Bindung aktiviert wird
Welche Aufgabe haben die AKAPs?
AKAPs (A-Kinase-Ankerproteine) binden an die R-Untereinheiten der PKA und an spezifische Strukturen in der Zelle
—> Bringen diese in räumliche Nähe
Wirkung der PKA wird dadurch auf bestimmte Zellbereiche konzentriert, z.B. Mikrotuboli, Actinfilamente, Ionenkanäle, Mitochondrien, Zellkern
kann PKA über verschiedene AKAPs an unterschiedliche Organellen oder weitere regulatorische Proteine gebunden werden
Wie können AKAPs die PKA regulieren?
AKAPs (A-Kinase-Anker-Proteine) können die PKA mit der PDE koppeln und so das cAMP-Signal begrenzen
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