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wie wir dieses Thema behandeln und wie unsere Eselsbrücken aussehen:

GPCRs
Basiswissen
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Allgemein > Aufbau
G-Protein gekoppelte Rezeptoren (GPCR) in Membran
Geh-Proid-Zepter-Wachtürme in Membran-Mauer
Die größte Familie der Membranrezeptoren bilden G-Protein gekoppelte Rezeptoren (engl. G-protein-coupled-receptors = GPCRs). Viele Signalstoffe binden an diese universellen Rezeptoren, um einen Effekt in der Zelle zu erzielen. Dies können Hormone (z.B. Adrenalin), Neurotransmitter (z. B. Acetylcholin), Cytokine oder Sinnesreize (z.B. Licht) sein.
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Allgemein > Aufbau
Extrazelluläre Domäne mit Rezeptor: Bindestelle für Liganden
Dom mit Zepter: hier verheddern sich Fliganden
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Allgemein > Aufbau
7 transmembranäre Helices
Wachtürme haben 7 Pfeiler (inkl. Turm) in der Stadtmauer
GPCRs bestehen aus 7 Transmembranhelices (“heptahelical”), d.h. die 7 Proteinketten durchspannen schleifenförmig die Zellmembran und sind untereinander verbunden.
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Allgemein > Aufbau
Intrazellulärer Domäne (Bindestelle) für G-Proteine
Innerhalb der Stadtmauer ist Dom für Geh-Proide
Auf der zytosolischen Seite besitzen die Rezeptoren eine Domäne, an welche die G-Proteine binden. Der GPCR nimmt extrazellulär also das Signal des Liganden auf und leitet es intrazellulär an das G-Protein weiter.
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Allgemein > Aufbau
G-Proteine sind heterotrimer: α- & βγ-Untereinheit
Geh-Proid: mit α-Hund an Leine & selbst zweiteiligem Körper (βγ)
Die G-Proteine sind in die Membran eingelagerte Proteine, die aus 3 verschiedenen Untereinheiten bestehen (“heterotrimer”): einer α- (Gα) , β- (Gβ) und γ- (Gγ) Untereinheit. Die βγ-Untereinheit, trennt sich nicht. Die α- und γ-Untereinheit sind jeweils über einen Lipidanker in der Membran verankert. Der GPCR muss vom G-Protein klar getrennt werden.
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Expertenwissen
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Allgemein > Aktivierung
GPCR sind metabotrope Rezeptoren
Meterbrot, Angriff auf Stoffwechselstadt
Die GPCRs sind metabotrope (auf metabolische Vorgänge einwirkende) Membranrezeptoren, die an eine Signalkaskade gekoppelt sind. Nach Ligandenbindung wird das Signal intrazellulär an Second Messenger weitergegeben, die wiederum den Metabolismus der Zelle beeinflussen. Welches G-Protein aktiviert/ welche Signalkaskade losgetreten wird, hängt ab vom Rezeptor und Liganden.
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Allgemein > Aktivierung
Gα besitzt intrinsische GTPase-Aktivität
α-Wachhunde haben Hasen-Ohren
Seine Wirkung kann das G-Protein beenden, indem es durch eine intrinsische GTPase-Aktivität der Gα-Untereinheit das gebundene GTP zu GDP und Phosphat spaltet und sich somit selbst inaktiviert. Nun kann sich die α-Untereinheit wieder mit dem β- und γ-Komplex verbinden und der Zyklus kann von Neuem ablaufen.
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Allgemein > Aktivierung
Unterschiedliche Liganden – gleiche Signalkaskade
Unterschiedliche Fliganden lösen gleichen Alarm aus
Die GPCRs kommen an sehr vielen unterschiedlichen Stellen im Körper vor und werden von ganz unterschiedlichen Liganden aktiviert. Die durch die verschiedenen G-Proteine induzierten Signalkaskaden laufen aber immer nach demselben Schema ab und setzen dieselbe Signalkaskade in Gang!
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Gereift unter der Sonne Freiburgs. mit viel Liebe zum Detail ersonnen, illustriert und vertont. Wir übernehmen keine Haftung für nicht mehr löschbare Erinnerungen.