B2: KV1 Endokrine Regulation
- Einführung - Klassifikation von Hormonen - Hypothalamus-Hypophysen-Achse - Rezeptoren - Wachstumshormon
- Einführung - Klassifikation von Hormonen - Hypothalamus-Hypophysen-Achse - Rezeptoren - Wachstumshormon
Welche Bedeutung haben GH und IGF-1 während den Entwicklungstadien des Körpers?
- vor der Geburt: IGF-2
- frühes Kinderstadium: es findet ein starkes Wachstum statt, welches nicht mit IGF-1 korreliert
- während der Pubertät: Spitze des Wachstums korreliert mit dem IGF-1-Gipfel, GH-Spiegel ebenfalls hoch
- Nach der Pubertät: kein Längenwachstum mehr. GH und IGF-1 sind weiterhin wichtige Regulatoren des Körpers (Muskelaufbau, Fettabbau)
- Vor und nach der Pubertät korreliert der Plasmaspiegel von IGF-2 nicht mehr mit den Wachstumsraten.
Regulationsmechanismen der GH-Ausschüttung
- GHRH = releasing hormon
- Somatostatin = growth hormon inhibiting hormon
- IGF-1
- GH
- energieverbrauchende Prozesse
Wie reguliert GHRH die Ausschüttung von GH?
GHRH (im Hypothalamus produziert) bewirkt eine Ausschüttung von GH (wirkt auf Hypophysenvorderlappen).
Wie regulieren energieverbrauchende Prozesse (körperliche Tätigkeit, psychischer Stress, Hungern) sich auf die GH-Ausschüttung aus?
Die Sekretion von GH wird stimuliert.
Was bewirkt Somatostatin bei der GH-Sekretion?
GH wird negativ durch Somatostatin (= Growth hormon inhibitin Hormon) reguliert, welches vom Hypothalamus (periventrikuläre Region, 14 AS) gebildet wird.Somatostatin bindet an den GPCR auf somatotropen Zellen und aktiviert die G alpha inhibierende Untereinheit, welche die Adenylatzyklase hemmt. Der Calcium-Spiegel nimmt ab. GH wird nicht oder vermindert ausgeschüttet.
Wie wirkt sich IGF-1 auf die GH-Sezernierung aus?
1. IGF-1 hemmt (indirekt) die GHRH-Sezernierung im Hypothalamus.
2. IGH-1 hemmt die Ausschüttung von GH indirekt durch Stimulierung der Sekretion von Somatostatin in den Kernen der periventrikulären Region.
3. IGF-1 hemmt direkt die Ausschüttung von GH in somatotropen Zellen des Hypophysenvorderlappens (vermutlich via IGF-Tyrosin-Kinase-Rezeptor).
Wie reguliert GH seine eigene Ausschüttung?
GH hemmt seine eigene Sezernierung in den somatotropen Zellen = short loop feedback
Wann kommt es zum Zwergwuchs?
- Defizit von GH während der Wachstusmsphase
Wann kommt es zu Akromegalie (Riesenwuchs der Körperendteile; Hände, Füsse, Gesicht)?
- Überproduktion von GH nach der Pubertät
Wozu führt ein Defizit an GH nach der Pubertät?
Keine wichtigen Konsequenzen.
Weshalb entsteht Akromegalie? Wie ist es gekennzeichnet?
Überproduktion von GH nach der Pubertät. = übermässiges Wachstum an den noch nicht verknöcherten Zonen und Weichteilen (Nase, Kinn, Finger, Schädelknochen, Zunge). Wachstum von Knochen, Haut, Muskeln, Herz, Leber und GIT. Dabei kommt es aber nicht zu einem Längenwachstum der Knochen, da die Epiphysenfugen bereits geschlossen sind (= Ende Pubertät). Deshalb leiden Patienten mit Akromegalie unter einer Verdickung von Knochen und Weichteilen von Kopf, Händen, Füssen und andere Körperteile. Wenn keine Behandlung stattfindet, kommt es zum Tod durch Gelenkdeformitäten, Bluthochdruck, pulmonale Insuffizienz und Herzversagen.
Welchen Hormonen ist das Wachstumshormon homolog?
- Prolaktin
- Plazentolaktogene (hCS1 und 2)
- placent-variant GH (pvGH)
Insulin kann an IGF-1-Rezeptor binden und umgekehrt. Weshalb sind diese Bindungen physiologisch nicht relevant?
Weil die Affinitäten viel zu niedrig sind.
Aufbau des IGF-1-Rezeptors
IGF-1-R. hat 2 extrazelluläre alpha-Ketten und 2 transmembrane beta-Ketten. Die beta-Ketten enthalten eine intrinsische Tyrosin-Kinase-Aktivität.
Die Bindung von IGF-1 an den Rezeptor führt zur Autophosphorylierung des Rezeptors.
Welche Hormone (neben GH) beeinflussen das Wachstum?
- Schilddrüsenhormone
- Sexualhormone (Androgen, Östrogen, Testosteron)
- Glukokortikoide
- Insulin
Wie wirken sich die Schilddrüsenhormone auf das Wachstum aus?
Ein Defizit an Schilddrüsenhormonen (in frühen Lebensphasen) kann zu Zwergwuchs und Kretinismus führen. Hypothyroidismus vor Verschluss der Epiphysenfugen führt zu einer Verlangsamung oder einem Anhalten des Wachstums. Schilddrüsenhormone sind auch wichtig für die geistige Entwicklung.
Wie wirken sich Sexualhormone auf das Wachstum aus?
Zuviel Androgen und Östrogen vor der pubertären Wachstumsphase beschleunigt das Knochenwachstum. Bei Knaben und Mädchen sind es die Östrogene, die die Epiphysenfuge schliessen. Bei Knaben ist es das Östrogen E2, welches aus Testosteron aromatisiert wird.
Wie wirken sich Glukokortikoide auf das Wachstum aus?
Ein Überschuss an Glukokortikoiden hemmt das Wachstum.
Wie wirkt sich Insulin auf das Wachstum aus?
Insulin ist ein wichtiger Wachstumsfaktor im Uterus. Bei schwangeren Frauen mit Diabetes ist der Embryo erhöhten Zuckerkonzentrationen ausgesetzt. Der Embryo sezerniert Insulin. Der fötale Hyperinsulinismus wirkt wachstumsfördernd und bewirkt eine vermehrte Fett- und Glykogeneinlagerung in die Gewebe, was weiter zu erhöhtem fötalen Wachstum (high birth weight babys; fetale Makrosomie) und zu einer funktionellen Unreife fetaler Organe führt (Surfactant-Mangel mit Atemnotsyndrom bei Geburt).
Welche Kommunikationsnetzwerke braucht es zur Integration der Leistungen der Organe?
- Nervensystem
- Endokrines System
- Immunsystem
Wie werden die meisten Organe gesteuert?
vegetativ-neuronal und hormonell = neuroendokrines System
Nervensystem
- Strukturen
- Dauer der Übertragung
- Konzentrationsmenge
- Axone & Dendriten
- schnell & präzise
- hohe Konzentrationen, da lokal abgezielt
Endokrines System
- Stukturen/Moleküle
- Dauer der Übertragung
- Konzentrationsmenge
- Hormone = chemische Signalmoleküle
- langsam
- niedrige Konzentrationen, da im Blut verteilt
Eigenschaften der Hormone
- hohe Präzision und Empfindlichkeit (niedrige Konzentrationen; nM-pM-Bereich)
- Wirkung mittels Signaltransduktion
- ein Hormon kann verschiedene Effekte haben
Hormone haben unterschiedliche Wirkungsgeschwindigkeiten. Bsp.
- Innerhalb von Sekunden
- Adrenalin (erhöhte Herzfrequenz)
- Glukagon (Glykogen-Abbau in der Leber)
- nach Stunden oder Tagen
- Aldosteron (Stimulation der Salzretention in der Niere)
- Wachstumshormon (Stimulation der Proteinsynthese)
Wie können die Hormone chemisch eingeteilt werden?
- Peptidhormone
- Aminosäurehormone
- Steroidhormone
Welche Hormone zählen zu den Peptidhormonen?
- ACTH = Adrenocorticotropes Hormon
- ANP = atriales natriuretisches Peptid
- AVP = Arginin Vasopressin = ADH
- Calcitonin
- CCK = Cholezystokinin
- CRH = corticotropin releasing hormon
- FSH = Follikel stimulierendes Hormon
- Glukagon
- GnRH = Gonadotropin releasing hormon
- GH = Growth hormon
- GHRH = Growth hormon releasing hormon
- Inhibin
- Insulin
- IGF-1/2 = Insulin like growth factor
- LH = Luteinisierendes Hormon
- OT = Oxytocin
- PTH = Parathormon
- PRL = Prolaktin
- Sekretin
- Somatostatin
- TSH = Thyroidea stimulierendes Hormon
- THR = Thyrotropin releasing hormon
- VIP = vasoaktives intestinales Peptid
Welche Hormone zählen zu den Aminosäurenhormone?
- Dopamin
- Adrenalin
- Noradrenalin
- Serotonin
- Tetraiodthyronin (T4)
- Triiodthyronin (T3)
Welche Vorstufe haben die Aminosäurenhormone?
- Tryptophan/Tyrosin
Welche Hormone zählen zu den Steroidhormonen?
- Aldosteron
- Cortisol
- Östradiol
- Progesteron
- Testosteron
Aus welcher Vorstufe werden die Steroidhormone hergestellt?
- Aus Cholesterin.
Wie liegen die Hormone im Blut vor?
- in freier Form: akut (schnell) wirkende Hormone
- Katecholamine (Adrenalin)
- viele Peptidhormone
- gebunden an Binding Proteine: Vorratsreservoir im Blut minimalisiert Fluktuationen, verlängert Halbwertszeit
- einige AS-Hormone wie T3, T4
- Steroidhormone
- einige Peptidhormone wie IGF-1/2, GH
Beispiele für die komplementären Funktionen von Hormonen
- Adrenalin, Cortisol & Glukagon: akute Anstrengung = erhöhte Herzfrequenz
- GH, IGF-1, Thyroidhormone, Sexsteroidhormone: normales Wachstum
Welche Hormone haben antagonistische Wirkungen?
- Insulin: senkt den Blutzuckerspiegel
- Glukagon: erhöht den Blutzuckerspiegel
Welche Arten von Signalübertragung (bei Hormonen) gibt es?
- endokrin: Hormon gelangt via Blutbahn an den Ort der Bestimmung, klassischer Mechanismus
- parakrin: Hormon kann via Diffusion die Nachbarzelle erreichen
- autokrin: Produktionsort = Wirkungsort
Parathormon
- Hormonklasse?
- Produktionsort
- Funktionsweise
- Wirkungen
- Aminosäurenhormon (84 AS)
- Epithelkörperchen der Nebenschilddrüse
- Die PTH-Sekretionsrate wird in Abhängigkeit von der Plasma-Calcium-Konzentration (ionisierte Fraktion) reziprok reguliert. Für diesen Regulationsmechanismus ist der Calcium sensing receptor (in Nebenschilddrüse) verantwortlich. Es ist ein G-Protein-gekoppelter Rezeptor, der bei Aktivierung durch den Liganden (hohe Ca-Konzentration) den Inositolphosphatweg in Gang setzt, was die Sekretion von Parathormon senkt.
- Wirkungen:
- Darm: TRPV6 - erhöhte Ca-Aufnahme aus der Nahrung
- Niere: TRPV5 - erhöhte Ca-Retention
- Knochen: Osteoklasten - erhöhter Abbau
Welche endokrine Folgen hat Stress (Infektion, Blutverlust, Hypoglykämie)?
- Cortex cerebri meldet Stress an Hypothalamus.
- Hypothalamus schüttet Corticotropin-releasing Hormon CRH aus.
- CRH wirkt auf die Adenohypophyse. Sie produziert Adrenocorticotropes Hormon ACTH.
- ACTH wirkt auf die Nebennierenrinde. Sie produziert Cortisol.
- Cortisol wirkt auf die Zielorgane und via negatives Feedback auf die CRH-Ausschüttung des Hypothalamus und die ACTH-Ausschüttung der Adenohypophyse.
Welche Hormone kann man im hypothalamischen-hypophysären System unterscheiden?
- Releasing Hormone: Hypothalamus (wirken auf Hypophyse)
- Glandotrope Hormone: Hypophysenvorderlappen (wirken auf Drüsen)
- Effektorische (nicht-glandotrope) Hormone: Zielorgane
Beispiele für Releasing Hormone
- Corticotropin Releasing Hormon CRH
- Gonadotropin Releasing Hormon GnRH
- Growth hormone Releasing Hormon GHRH
- Thyrotropin Releasing Hormon TRH
- Arginin Vasopressin AVP/ADH
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Cartes-fiches
Welche Kommunikationsnetzwerke braucht es zur Integration der Leistungen der Organe?
- Nervensystem
- Endokrines System
- Immunsystem
Wie werden die meisten Organe gesteuert?
vegetativ-neuronal und hormonell = neuroendokrines System
Nervensystem
- Strukturen
- Dauer der Übertragung
- Konzentrationsmenge
- Axone & Dendriten
- schnell & präzise
- hohe Konzentrationen, da lokal abgezielt
Endokrines System
- Stukturen/Moleküle
- Dauer der Übertragung
- Konzentrationsmenge
- Hormone = chemische Signalmoleküle
- langsam
- niedrige Konzentrationen, da im Blut verteilt
Eigenschaften der Hormone
- hohe Präzision und Empfindlichkeit (niedrige Konzentrationen; nM-pM-Bereich)
- Wirkung mittels Signaltransduktion
- ein Hormon kann verschiedene Effekte haben
Hormone haben unterschiedliche Wirkungsgeschwindigkeiten. Bsp.
- Innerhalb von Sekunden
- Adrenalin (erhöhte Herzfrequenz)
- Glukagon (Glykogen-Abbau in der Leber)
- nach Stunden oder Tagen
- Aldosteron (Stimulation der Salzretention in der Niere)
- Wachstumshormon (Stimulation der Proteinsynthese)
Wie können die Hormone chemisch eingeteilt werden?
- Peptidhormone
- Aminosäurehormone
- Steroidhormone
Welche Hormone zählen zu den Peptidhormonen?
- ACTH = Adrenocorticotropes Hormon
- ANP = atriales natriuretisches Peptid
- AVP = Arginin Vasopressin = ADH
- Calcitonin
- CCK = Cholezystokinin
- CRH = corticotropin releasing hormon
- FSH = Follikel stimulierendes Hormon
- Glukagon
- GnRH = Gonadotropin releasing hormon
- GH = Growth hormon
- GHRH = Growth hormon releasing hormon
- Inhibin
- Insulin
- IGF-1/2 = Insulin like growth factor
- LH = Luteinisierendes Hormon
- OT = Oxytocin
- PTH = Parathormon
- PRL = Prolaktin
- Sekretin
- Somatostatin
- TSH = Thyroidea stimulierendes Hormon
- THR = Thyrotropin releasing hormon
- VIP = vasoaktives intestinales Peptid
Welche Hormone zählen zu den Aminosäurenhormone?
- Dopamin
- Adrenalin
- Noradrenalin
- Serotonin
- Tetraiodthyronin (T4)
- Triiodthyronin (T3)
Welche Vorstufe haben die Aminosäurenhormone?
- Tryptophan/Tyrosin
Welche Hormone zählen zu den Steroidhormonen?
- Aldosteron
- Cortisol
- Östradiol
- Progesteron
- Testosteron
Aus welcher Vorstufe werden die Steroidhormone hergestellt?
- Aus Cholesterin.
Wie liegen die Hormone im Blut vor?
- in freier Form: akut (schnell) wirkende Hormone
- Katecholamine (Adrenalin)
- viele Peptidhormone
- gebunden an Binding Proteine: Vorratsreservoir im Blut minimalisiert Fluktuationen, verlängert Halbwertszeit
- einige AS-Hormone wie T3, T4
- Steroidhormone
- einige Peptidhormone wie IGF-1/2, GH
Beispiele für die komplementären Funktionen von Hormonen
- Adrenalin, Cortisol & Glukagon: akute Anstrengung = erhöhte Herzfrequenz
- GH, IGF-1, Thyroidhormone, Sexsteroidhormone: normales Wachstum
Welche Hormone haben antagonistische Wirkungen?
- Insulin: senkt den Blutzuckerspiegel
- Glukagon: erhöht den Blutzuckerspiegel
Welche Arten von Signalübertragung (bei Hormonen) gibt es?
- endokrin: Hormon gelangt via Blutbahn an den Ort der Bestimmung, klassischer Mechanismus
- parakrin: Hormon kann via Diffusion die Nachbarzelle erreichen
- autokrin: Produktionsort = Wirkungsort
Parathormon
- Hormonklasse?
- Produktionsort
- Funktionsweise
- Wirkungen
- Aminosäurenhormon (84 AS)
- Epithelkörperchen der Nebenschilddrüse
- Die PTH-Sekretionsrate wird in Abhängigkeit von der Plasma-Calcium-Konzentration (ionisierte Fraktion) reziprok reguliert. Für diesen Regulationsmechanismus ist der Calcium sensing receptor (in Nebenschilddrüse) verantwortlich. Es ist ein G-Protein-gekoppelter Rezeptor, der bei Aktivierung durch den Liganden (hohe Ca-Konzentration) den Inositolphosphatweg in Gang setzt, was die Sekretion von Parathormon senkt.
- Wirkungen:
- Darm: TRPV6 - erhöhte Ca-Aufnahme aus der Nahrung
- Niere: TRPV5 - erhöhte Ca-Retention
- Knochen: Osteoklasten - erhöhter Abbau
Welche endokrine Folgen hat Stress (Infektion, Blutverlust, Hypoglykämie)?
- Cortex cerebri meldet Stress an Hypothalamus.
- Hypothalamus schüttet Corticotropin-releasing Hormon CRH aus.
- CRH wirkt auf die Adenohypophyse. Sie produziert Adrenocorticotropes Hormon ACTH.
- ACTH wirkt auf die Nebennierenrinde. Sie produziert Cortisol.
- Cortisol wirkt auf die Zielorgane und via negatives Feedback auf die CRH-Ausschüttung des Hypothalamus und die ACTH-Ausschüttung der Adenohypophyse.
Welche Hormone kann man im hypothalamischen-hypophysären System unterscheiden?
- Releasing Hormone: Hypothalamus (wirken auf Hypophyse)
- Glandotrope Hormone: Hypophysenvorderlappen (wirken auf Drüsen)
- Effektorische (nicht-glandotrope) Hormone: Zielorgane
Beispiele für Releasing Hormone
- Corticotropin Releasing Hormon CRH
- Gonadotropin Releasing Hormon GnRH
- Growth hormone Releasing Hormon GHRH
- Thyrotropin Releasing Hormon TRH
- Arginin Vasopressin AVP/ADH
Beispiele für glandotrope Hormone
- Thyroidea stimulierendes Hormon TSH (Schilddrüse)
- Follikel stimulierendes Hormon FSH (Ovar)
- Adrencorticotropes Hormon ACTH (Nebennierenrinde)
- Luteinisierendes Hormon LH (Ovar, Hoden)
Beispiele für effektorische Hormone
- Growth hormon GH (Zielzellen in versch. Organen)
- Polaktin (wirkt auf Milchdrüse)
Magnozelluläre Kerne
- Übersetzung
- Welche Kerne zählen dazu?
- Wo liegen sie?
- Funktion
- grosse Neuronen-Zellen
- Ncl. paraventricularis, Ncl. supraopticus
- Hypothalamus
- Produktion von ADH und Oxytocin, Ausschüttung via Axone in die Neurohypophyse (ADH kann aber über querverbindende Axone auch den Portalkreislauf der Adenohypophyse erreichen)
Parvozelluläre Kerne
- Übersetzung
- Welche Region des Hypothalamus ist daran beteiligt?
- Funktion
- kleine Neuronen-Zellen
- periventrikulärer Teil
- Sie produzieren Releasing Hormone oder Inhibiting Hormone und schütten sie über ihre Axone in den primären Kapillarplexus aus.
Hormonkaskade
- ausgehend von GHRH
- Releasing Faktor des Hypothalamus: GHRH
- Zielzellen im Hypophysenvorderlappen: somatotrope Zellen
- Freigesetzte Hormone im Hypophysenvorderlappen: GH
- Zielzellen: multiple Körperzellen
NB: GHRH wird durch Somatostatin gehemmt.
Hormonkaskade
- ausgehend von TRH
- Releasing Faktor des Hypothalamus: TRH
- Zielzellen im Hypophysenvorderlappen: thyreotrope Zellen
- Freigesetzte Hormone im Hypophysenvorderlappen: TSH
- Zielzellen: Follikelzellen der Schilddrüse zur Stimulation der Produktion von Schilddrüsenhormone (T3, T4)
Hormonkaskade
- ausgehend von CRH
- Releasing Faktor des Hypothalamus: CRH
- Zielzellen im Hypophysenvorderlappen: corticotrope Zellen
- Freigesetzte Hormone im Hypophysenvorderlappen: ACTH
- Zielzellen: Nebennierenrinde (Zona fasciculata und reticularis) zur Produktion von Kortikosteroiden (Mineralcortikoide: Aldosteron und Glukokortikoide: Cortisol)
Hormonkaskade
- ausgehend von GnRH
- Releasing Faktor des Hypothalamus: GnRH
- Zielzellen im Hypophysenvorderlappen: gonadotrope Zellen
- Freigesetzte Hormone im Hypophysenvorderlappen: FSH, LH
- Zielzellen:
- FSH: ovarielle follikuläre Zellen zur Produktion von Östrogen und Progesteron, Sertolizellen zur Auslösung der Spermatogenese
- LH: ovarielle follikuläre Zellen zur produktion von Östrogen und Progesteron, Leydigzellen zur Produktion von Testosteron
Hormonkaskade
- ausgehend von Prolaktin
- Inhibiting Faktor des Hypothalamus: Dopamin
- Zielzellen im Hypophysenvorderlappen: lactotrope/mammotrope Zellen
- Freigesetzte Hormone im Hypophysenvorderlappen: Prolaktin
- Zielzellen: Milchrüse zur Auslösung und Erhaltung der Milchproduktion
Hormonkaskade
- ausgehend von AVP
- Hypothalamus: AVP
- Freigesetzte Hormone im Hypophysenhinterlappen: AVP
- Zielzellen: Sammelrohre der Niere zur Steigerung der Wasserdurchlässigkeit
Hormonkaskade
- ausgehend von Oxytocin
- Hypothalamus: Oxytocin
- Freigesetzte Hormone im Hypophysenhinterlappen: Oxytocin
- Zielzellen: Gebärmutter & Milchdrüse
Synthese von Peptidhormonen
1. Proteinsynthese startet. Die Signalsequenz „nascent protein“ führt das Ribosom zum rauen ER.
2. Protein-Synthese wurde gehemmt. SRP = signal recognition particle bindet an die Signalsequenz, wodurch die Proteinsynthese gestoppt wird. Dieser Translations-Stopp hält an, bis der SRP-nascent-peptide-Ribosom-Komplex ein unbesetztes docking protein findet. SRP dient als Regulationssystem, welches die Rate der Proteinsynthese an die Anzahl von unbesetzten Translokations-Orten anpasst.
3. Protein-Synthese wird wieder aufgenommen. SRP bindet an den SRP-Rezeptor (= docking protein) auf der rER-Membran. Dadurch wird die Signalsequenz mit der bereits vorhandenen Peptidkette ins ER gezogen.
4. Signalsequenz wurde abgespalten. Sie wird durch eine Signalpeptidase abgespalten.
5. Protein-Synthese fährt fort zur Vollendung. Carboxylierung mit Zuckergruppen.
6. Das Ribosom dissoziiert. Das Hormon wandert vom rER in den Golgi-Apparat. Hier wird es in sekretorischen Vesikeln gespeichert.
Welche Signalkaskaden löst ein Peptidhormon aus?
- Erhöhung der intrazellulären cAMP-Konzentration via GPCR: Aktivierung Proteinkinase A
- Parathormon, CRH, ACTH, FSH, Adrenalin, ADH, Glukagon
- Freisetzung von Ca2+ und Aktivierung der Proteinkinase C via GPCR
- GRH, TRH, Calcium sensing recptor der Neben-SD, Acetylcholin, Adrenalin, Angiotensin II, Glutamat
- keine G-Protein-gekoppelten Rezeptoren
- ANP, Insulin, Wachstumshormon
Wirkung von Peptidhormonen
1) Erhöhung der intrazellulären cAMP-Konzentration: Aktivierung der Proteinkinase A
§ Aktivierung von heterotrimerischen G-Proteinen (alpha stimulierend oder alpha inhibierend)
§ G alpha s aktiviert membrangebunde Adenylatzyklase
§ Bildung von intrazellulärem cAMP aus ATP
§ cAMP aktiviert Proteinkinase A
§ PKA phosphoryliert Serin- und Threoningruppen in verschiedenen zellulären Enzymen = Modifizierung von zellulären Funktionen (durch diese Phosphorylierungen)
Wie können die Downstream-Effekte bei 1) wieder beendet werden?
- Phosphodiesterase inaktiviert cAMP
- Serin/Threonin-Phosphatasen dephosphorylieren Enzyme
Wirkung von Peptidhormonen
2) Freisetzung von Ca"1 und Aktivierung der Proteinkinase C
§ Aktivierung der G alpha q – Untereinheit
§ Aktivierung der membran-gebundenen Phospholipase C
§ PLC spaltet PIP2 (Phosphatidyl-Inositol-4,5-Bisphosphat) in 2 Signalmoleküle:
Þ IP3 (Inositol-1,4,5-Triphosphat)
Þ DAG (Diacylglycerol)
§ IP3 bindet an einen Rezeptor auf der zytosolischen Seite des ER
§ Freisetzung von Calcium aus ER
§ Veränderung von Zellfunktionen (Aktivierung von Ca-abhängigen Kinasen etc.)
§ DAG aktiviert die Proteinkinase c, welche Proteine phosphorylieren kann
Pseudohypoparathyroidismus
- Was ist das Problem?
Beim Pseudohypoparathyroidismus ist die G alpha stimulierende Untereinheit defekt. Dadurch kann PTH seine Downstream-Effekte nicht ausreichend ausführen. Folge davon ist ein niedriger Calciumspiegel und hoher Phosphatspiegel im Blut.
Wie kann das Peptidhormon ANP seine Wirkungen erbringen (ohne GPCR)?
Der Rezeptor, an den das atriale natriuretische Peptid ANP bindet, besitzt Guanylatzyklase-Domänen. Die Guanylatzyklase kann cGMP bilden. cGMP kann Kinasen, Phosphatasen und Ionenkanäle aktivieren.
Wirkungen von ANP?
ANP ist ein von Myozyten des Herzvorhofes hergestelltes Peptidhormon. Wird aufgrund von Dehnungsreizen ausgeschüttet. ANP bewirkt eine Blutdrucksenkung. Wirkt sowohl in der Nieren als auch in der glatten Muskulatur der Arteriolen (Relaxation der glatten Muskulatur). Vermindert die Natrium-Rückgewinnung in der Niere und reduziert die Freisetzung von Renin und Aldosteron.
Wie kann Insulin seine Effekte vermitteln (ohne GPCR)?
Der Rezeptor von Insulin hat eine Tyrosin-Kinase, die Proteine phosphorylieren kann.
