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6.14: Enzymgebundene Rezeptoren
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Enzymgebundene Rezeptoren
 

PROTOKOLLE

6.14: Enzymgebundene Rezeptoren

< p>Enzym-gebundene Rezeptoren sind Proteine, die sowohl als Rezeptor als auch als Enzym fungieren und mehrere intrazelluläre Signale aktivieren. Es handelt sich um eine eine große Gruppe von Rezeptoren, zu denen auch die Rezeptor-Tyrosinkinase-Familie (RTR) gehört. Viele Wachstumsfaktoren und Hormone binden und aktivieren die RTRs.

RTRs werden auch Neurotrophin (NT)-Rezeptoren genannt. Sie binden nämlich den Nervenwachstumsfaktor (NGF), der vom Gehirn abgeleiteten neurotrophen Faktoren (BDNF), NT-3, NT-4/5, NT-6 und NT-7. Die Wachstumsfaktoren binden typischerweise an eine RTR-Unterfamilie von Tropomyosin-verwandten Kinase-Rezeptoren (Trk): Trk A, Trk B und Trk C. Trk A ist spezifisch für NGF, NT-6 und NT-7. Trk B bindet BDNF und NT-4/5, während Trk C spezifisch für NT-3 ist. NT-3 kann auch mit geringer Affinität an Trk A und TrkB binden.

Die Trk-Rezeptoren haben eine einzelne Transmembrandomäne, mit einer Wachstumsfaktor-Bindungsstelle auf dem extrazellulären Teil und einer intrazellulären Enzymaktivierungsstelle. Trk-Rezeptoren können monomer oder dimerisiert sein. Dabei sind dann zwei Trk-Rezeptoren miteinander verbunden. Um den Rezeptor zu aktivieren, bindet ein einzelnes Wachstumsfaktormolekül zwei monomere Rezeptoren, wodurch diese dimerisiert werden. Außerdem kann es beide Stellen auf einem vor-dimerisierten Rezeptor binden.

Sobald die Rezeptoren gebunden sind, phosphorylieren die Tyrosine, indem sie Phosphate aus ATP ziehen und sie sich gegenseitig zuführen. Dieser Prozess wird als Autophosphorylation bezeichnet. Er öffnet Andockstellen entlang der intrazellulären Domäne des Rezeptors. Jede Andockstelle ist spezifisch für verschiedene Signalproteine. Dies erhöht die Vielfalt der Downstream-Effekte, welche diese Rezeptoren regulieren.

Die Wechselwirkung zwischen NGF und Trk A bekommt immer mehr Beachtung für ihre Rolle im Krankheitsverlauf von Alzheimer. Bei dieser Erkrankung entwickeln die Neuronen Amyloid-Plaques. Amyloid-beta ist ein zytotoxisches Fragment des Amyloid-Vorläuferproteins (APP). Es wird vermutet, dass die Bindung des NGF an seinen Trk A-Rezeptor die Bildung von Amyloid-beta vermindert, indem APP an den Trk A-Rezeptor gebunden wird. Dadurch wird die Fähigkeit der Beta-Sekretase 1 (BACE1), APP in Amyloid-beta zu spalten, eliminiert. Außerdem kann der Trk A-Rezeptor APP zum Golgi transportieren, wo BACE1-Enzyme selten sind. Im Gehirn von Alzheimers Patienten wird der Trk A/APP-Komplex in den für das Lernen und Gedächtnis wichtigen Bereichen, wie dem Hippocampus, herunterreguliert.


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