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6.11: Was sind sekundäre Messenger?
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PROTOKOLLE

6.11: Was sind sekundäre Messenger?

Da viele rezeptorbindende Liganden hydrophil sind, durchqueren sie die Zellmembran nicht. Ihre Botschaft muss daher an einen zweiten Boten im Inneren weitergeleitet werden. Es gibt mehrere Botenwege, über welche auf verschiedene Arten Informationen weitergegeben werden. G-Protein-gekoppelte Rezeptoren können sowohl Phosphoinositol als auch zyklische AMP (cAMP)-Sekundärbotenwege aktivieren. Der Phosphoinositolweg ist aktiv, wenn der Rezeptor die Phospholipase C dazu veranlasst, das Phospholipid, Phosphatidylinositolbiphosphat (PIP2), in zwei Botenstoffe zu hydrolysieren: Diacylglycerin (DAG) und Inositoltriphosphat (IP3). DAG bleibt in der Nähe der Zellmembran und aktiviert die Proteinkinase C (PKC). IP3 transloziert in das endoplasmatische Retikulum (ER) und wird zum Öffnungsliganden für Kalzium-Ionenkanäle auf der ER-Membran und setzt Kalzium in das Cytoplasma frei.

Im cAMP-Signalweg veranlasst der aktivierte Rezeptor die Adenylatzyklase, mehrere Kopien von cAMP aus nahegelegenen Adenosintriphosphat (ATP)-Molekülen zu produzieren. cAMP kann die Proteinkinase A (PKA) stimulieren, Kalziumionenkanäle öffnen und das durch cAMP aktivierte Enzym-Austauschprotein (Epac) initiieren.

Ähnlich zu cAMP ist das zyklische Guanosinmonophosphat (cGMP). cGMP wird aus Guanosintriphosphat (GTP)-Molekülen synthetisiert, wenn eine Guanylylzyklase aktiviert wird. Als zweiter Botenstoff induziert cGMP die Proteinkinase G (PKG). PKG hat viele überlappende Funktionen zur PKA. Die PKG-Expression ist jedoch auf das Gefäßgewebe, die Lunge und das Gehirn beschränkt.

Phosphatidylinositoltriphosphat (PIP3) ist ein zweiter Botenstoff, der aus der Phosphorylierung von PIP2 stammt. Dieses Signal wird ausgelöst, wenn Wachstumsfaktoren an den Rezeptor-Tyrosinkinase (RTR)-Rezeptor binden. PIP3 führt Akt (alias. Proteinkinase B) an die Membran heran. Diese Kinase ist eng in die Regulation der Zellüberlebenswege eingebunden. Hierzu gehören Proliferation, Apoptose und Migration.


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