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Zelloberflächenrezeptor

Zelloberflächenrezeptoren, auch Transmembranrezeptoren genannt, sind zelloberflächliche, membranverankerte (integrale) Proteine, die an externe Ligandenmoleküle binden. Diese Art von Rezeptoren überspannt die Plasmamembran und führt eine Signaltransduktion durch, bei der ein extrazelluläres Signal in ein interzelluläres Signal umgewandelt wird. Liganden, die mit Zelloberflächenrezeptoren interagieren, müssen nicht in die Zelle eindringen, die sie beeinflussen.

Jeder Zelloberflächenrezeptor hat drei Hauptkomponenten: eine externe ligandenbindende Domäne, eine hydrophobe membranüberspannende Region und eine intrazelluläre Domäne im Inneren der Zelle. Die ligandenbindende Domäne wird auch als extrazelluläre Domäne bezeichnet.

Zelloberflächenrezeptoren sind an den meisten Signalübertragungen in multizellulären Organismen beteiligt. Es gibt drei allgemeine Kategorien von Zelloberflächenrezeptoren: Ionotrope Rezeptoren, G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (GPCRs) und enzym-gekoppelte Rezeptoren (Abbildung 1). Ein Beispiel für enzym-gekoppelte Rezeptoren ist die Proteinfamilie der Rezeptor-Tyrosinkinase (RTK).

Drei Arten von Rezeptoren sind in der Plasmamembran eingebettet, angedeutet durch die dicke graue, horizontale Linie. Der erste Rezeptor, mit dem Namen GPCR, wird durch eine lange dunkelgrüne Schnur dargestellt, die 7 mal durch die Membran geht, wobei jede Schleife auf beiden Seiten aus der Membran herausragt. Zwischen der fünften und sechsten Schleife ist an der Außenseite der Membran eine kleine rote Kugel angebracht, die als Signalmolekül bezeichnet wird. Auf der gegenüberliegenden Seite dieser Stelle sendet die Rezeptorschleife Signale aus, die durch mehrere rote vertikale Streifen angezeigt werden. Der zweite Rezeptor, welcher enzym-gekoppelt ist, präsentiert zwei hellgraue, identische, dünne, vertikale Strukturen, deren beide Enden auf jeder Seite aus der Membran herausragen. Die oberen Teile bilden eine kleine horizontale Plattform, an der rote und rosafarbene kurze Strukturen befestigt sind, die Signalmoleküle. Der letzte Rezeptor, Kanal genannt, weist zwei gelbe, identische Strukturen auf, deren oberer Teil aus der Membran herausragt. An jeder Seite der beiden gelben Strukturen ist eine kleine blaue Kugel angehängt, die Signalmolekül genannt wird. Zwischen den beiden Strukturen verläuft ein schwarzer, nach unten gerichteter Pfeil, der den Ionenfluss durch den Kanal ins Innere der Zelle anzeigt.

Abbildung 1: Drei Typen von Zelloberflächenrezeptoren. G-Protein-verknüpfte Rezeptoren (GPCRs), enzymgekoppelte Rezeptoren, ionotrope Rezeptoren.

Quellenangaben:

Der Inhalt dieser Theorieseiten wurde auf Grundlage der folgenden Resourcen entwickelt: OpenStax Hochschule, Biologie. (OpenStax CNX, 13. März 2015)

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