Gi-gekoppelter Rezeptor und deren Kaskade

Im folgenden Video befassen wir uns mit einem Gi-gekoppelten Rezeptor und der dazugehörigen Signalkaskade.

Eine Signaltransduktion ist ein Prozess, bei dem Zellen auf Reize reagieren können. Dies führt zu einer Reaktion. G-Protein-gekoppelte Kaskaden sind second-messenger-gesteuert. Sollten sich Signale aus unterschiedlichen Signalwegen kreuzen, nennt man dies Crosstalk.

Gi-gekoppelte Prozesse
Ein Gi-gekoppelter Prozess ist zum Beispiel die Wirkung von Noradrenalin an Alpha-2-Rezeptoren. Auch Acetylcholin wirkt über Gi-Rezeptoren und senkt somit den cAMP-Gehalt. Acetylcholin wirkt in diesem Rahmen negativ chronotrop und dromotrop.

Gq-gekoppelte Prozesse
Gq-gekoppelte Prozesse sind mit einer Kaskade verbunden, in der Phospholipasen und Proteinkinasen wirksamwerden. Hierbei wird PIP2 in IP3 und DAG gespalten. Weitere Kaskaden führen oftmals zu einer Konstriktion von z. B. Gefäßen. Beispiele für Transmitterstoffe, die über Gq wirken können, sind Adrenalin, Noradrenalin, aber auch Acetylcholin.

Gs-gekoppelte Prozesse
Die Gs-gekoppelte Kaskade aktiviert eine Adenylatzyklase und erhöht somit den cAMP-Gehalt in der Zelle. Hierbei werden weitere Kaskaden ausgelöst. Beispiele für Gs-gekoppelte Transduktionen sind die Wirkung von Histamin über den H2-Rezeptor und Serotonin über den 5HT2-Rezeptor.

Schmerzrezeptoren
Schmerzrezeptoren sind in der Zellmembran lokalisiert. Hierzu zählen TRPV1/2, ASIC und andere. Capsaicin wirkt ähnlich wie eine erhöhte Temperatur am TRPV1/2. Durch die Aktivierung werden wiederum intrazelluläre Kaskaden ausgelöst. Hierbei spielt Calcium eine große Rolle, aber auch Stoffe wie die Substanz P. Häufig führt eine solche Kaskade zu einer Vasodilatation und einer Histaminausschüttung.

Guanylatzyklasen
Guanylatzyklasen werden über ANP und BNP aktiviert. ANP wird im Herzvorhof produziert und führt zu einer Erhöhung des intrazellulären cGMP-Gehalts. Durch dessen Hilfe wird nun Calcium aus der Zelle geschleust und Gefäße dilatieren. Außerdem sind Guanylatzyklasen auch in den Nieren zu finden. Hier führt eine Aktivierung zur Diurese.