Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

6.10: Endokrine Signalgebung
INHALTSVERZEICHNIS

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Endocrine Signaling
 
PROTOKOLLE

6.10: Endocrine Signaling

6.10: Endokrine Signalgebung

Endocrine cells produce hormones to communicate with remote target cells found in other organs. The hormone reaches these distant areas using the circulatory system. This exposes the whole organism to the hormone but only those cells expressing hormone receptors or target cells are affected. Thus, endocrine signaling induces slow responses from its target cells but these effects also last longer.

There are two types of endocrine receptors: cell surface receptors and intracellular receptors. Cell surface receptors work similarly to other membrane bound receptors. Hormones, the ligand, bind to a hormone specific G-protein coupled receptor. This initiates conformational changes in the receptor, releasing a subunit of the G-protein. The protein activates second messengers which internalize the message by triggering signaling cascades and transcription factors.

Many hormones work through cell surface receptors, including epinephrine, norepinephrine, insulin, prostaglandins, prolactin, and growth hormones.

Steroid hormones, like testosterone, estrogen, and progesterone, transmit signals using intracellular receptors. These hormones are small hydrophobic molecules so they move directly past the outer cell membrane. Once inside, and if that cell is a target cell, the hormone binds to its receptor. Binding creates a conformational change in the receptor which activates its potential as a transcription factor. Once activated, the receptor or hormone-receptor complex promote or suppress gene expression.

The intracellular hormone receptors are a large superfamily of receptors but they all have a similar single polypeptide chain with three distinct domains. The N-terminus is the active transcription factor domain. The middle contains a DNA binding domain specific for the gene of interest. And the hormone binds to a domain at the C-terminus.

Endokrine Zellen produzieren Hormone, um mit entfernten Ziel-Zellen in anderen Organen zu kommunizieren. Das Hormon erreicht diese entfernten Bereiche über den Kreislauf. Der gesamte Organismus wird also dem Hormon ausgesetzt. Nur die Zellen, welche Hormonrezeptoren oder Zielzellen exprimieren, sind jedoch letztendlich vom Signal betroffen. Die endokrinen Signale lösen also langsame Reaktionen der Zielzellen aus, die jedoch gleichzeitig auch länger andauern.

Es gibt zwei Arten von endokrinen Rezeptoren: Zelloberflächenrezeptoren und intrazelluläre Rezeptoren. Zelloberflächenrezeptoren funktionieren ähnlich wie andere membrangebundene Rezeptoren. Hormone binden als Liganden an einen hormonspezifischen G-Protein-gekoppelten Rezeptor. Dadurch werden Konformationsänderungen im Rezeptor ausgelöst, wodurch eine Untereinheit des G-Proteins freigesetzt wird. Das Protein aktiviert einen Botenstoff, der die Botschaft verinnerlicht, indem er Signalkaskaden und Transkriptionsfaktoren auslöst.

Viele Hormone arbeiten durch Zelloberflächenrezeptoren. Dazu gehören Epinephrin, Noradrenalin, Insulin, Prostaglandine, Prolaktin und Wachstumshormone.

Steroidhormone, wie Testosteron, Östrogen und Progesteron, übertragen Signale über intrazelluläre Rezeptoren. Diese Hormone sind kleine hydrophobe Moleküle. So können sie sich direkt an der äußeren Zellmembran vorbei bewegen. Sobald es sich in der Zelle befindet, bindet das Hormon an seinen Rezeptor, falls diese Zelle eine Zielzelle ist. Die Bindung bewirkt eine Konformationsänderung im Rezeptor, die sein Potential als Transkriptionsfaktor aktiviert. Einmal aktiviert, fördert oder unterdrückt der Rezeptor bzw. Hormon-Rezeptor-Komplex die Genexpression.

Die intrazellulären Hormonrezeptoren stellen eine große Überfamilie der Rezeptoren dar. Sie besitzen jedoch alle eine ähnliche einzelne Polypeptidkette mit drei verschiedenen Domänen. Der N-Terminus ist die aktive Transkriptionsfaktor-Domäne. Die mittlere enthält eine DNA-Bindungsdomäne, die spezifisch für das betreffende Gen ist. Das Hormon bindet an eine Domäne am C-Terminus.


Suggested Reading

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter