Beispiele für rezeptoren
In
der Zellbiologie ist derRezeptor ein Teil der Zelle, der die Funktion hat, Signale (Reize) z.B. in der Umgebung einer Nervenzelle einzufangen und weiterzuleiten. Die Anzahl der Rezeptoren eines bestimmten Typs ist zum Teil vererblich, wird aber auch von äußeren Umständen beeinflusst. Rezeptoren binden drei große Gruppen, nämlich Neurotransmitter, Steroide und Peptide, aber es gibt auch Rezeptoren für Viren,[1] Duftmoleküle[2] und Schilddrüsenhormone, zum Beispiel.
Rezeptoren sind Proteinmoleküle, die ein kleineres Molekül (Liganden) binden und als Reaktion darauf eine Art Signal an das Innere der Zelle weiterleiten können. Dies kann auf verschiedene Weise geschehen, oft durch Stimulierung der Produktion von sekundären Botenstoffmolekülen (z. B. zyklisches AMP, cAMP). Das Ergebnis der Signalübertragung hängt davon ab, welcher Rezeptortyp aktiviert ist und welcher Ligand gebunden ist.
Die meisten Rezeptoren sind sehr Spezifisch für den Liganden, an den sie binden können, kann der Insulinrezeptor beispielsweise keinen anderen Liganden als Insulin binden.
Die Aktivität der Rezeptoren kann durch die synaptische Plastizität oder durch Rezeptoraktivitätsmodifizierende Proteine verändert werden.[3]
Arten von Rezeptoren
[Bearbeiten]Rezeptoren können entweder Transmembranproteine sein, die sich von der Zelloberfläche aus durch die Plasmamembran erstrecken, oder freie nukleäre Hormonrezeptoren (nukleäre Rezeptoren).
Der Hauptunterschied zwischen diesen beiden Haupttypen besteht darin, dass Transmembranrezeptoren nur wasserlösliche Liganden binden, während ein Hormonrezeptor am häufigsten fettlösliche Steroidhormone bindet.
Die Aktivierung eines Transmembranrezeptors unterscheidet sich zwischen verschiedenen Typen, aber in der Regel erzeugt der Ligand eine strukturelle Veränderung im Rezeptor, die sich durch das Molekül auf die intrazelluläre Seite ausbreitet.
Intrazelluläre Vermehrung -Signal erfolgt häufig über sogenannte sekundäre Botenstoffe (z.B. zyklische AMP- oder Calcium-Ionen, die wiederum an eine Kinase binden können).
Transmembranrezeptoren können weiter in zwei Typen unterteilt werden, ionotrop und metabotrope, die wiederum weiter unterteilt werden können, je nachdem, an welchen Liganden sie binden.
Ionotrope Rezeptoren
[Bearbeiten]Ein ionotroper Rezeptor besteht aus einem Teil, an den sich Moleküle eines bestimmten Neurotransmitters anlagern können, und einem Teil, der als Kanal fungiert, der sich öffnen und Ionen in das Neuron lassen kann.
Diese Ionen verändern das Spannungsniveau im Neuron und auf diese Weise kann ein Aktionspotential gestartet oder verhindert werden.
Beispiele für ionotrope Rezeptoren: Subtyp (Ligand
) Metabotrope Rezeptoren
[Bearbeiten]Ein metabotroper Rezeptor hat keinen Kanal für den Eintritt von Ionen und kann in der Nähe beeinflussen Ionenkanäle oder beeinflussen die Stoffwechselaktivität des Neurons. Auf die gleiche Weise, wie ein ionotroper Rezeptor von Neurotransmittern beeinflusst wird, die an ihn binden, wird auch ein metabotrope Rezeptor durch Neurotransmitter aktiviert.
Bei der Aktivierung kann eines von zwei Dingen passieren:
- Ein Nachrichtenprotein wird freigesetzt und bindet sich an einen nahegelegenen Ionenkanal, der ihn öffnet oder schließt.
- Ein Nachrichtenprotein wird freigesetzt und bindet an ein Enzym, das wiederum entweder einen nahe gelegenen Ionenkanal beeinflusst oder die DNA in der Zelle aktiviert, wodurch die Produktion eines Proteins gestartet wird.
G-Protein-gekoppelte Rezeptoren
- Angiotensin-Rezeptor (Angiotensin)
- Cannabinoid-Rezeptoren: CBR1, CBR2 (Cannabis, Endocannabinoide)
- Dopamin-Rezeptoren: D1, D2A, D2B, D3, D4, D5 (Dopamin)
- GABA-Rezeptoren: GABA-B (GABA)
- Histamin-Rezeptor (Histamin)
- Muskarin-Acetylcholin-Rezeptoren (Acetylcholin, Muscarin)
- Opioid-Rezeptoren: mu, kappa (Morphin, Endorphin)
- Serotonin-Rezeptoren: (Serotonin)
Gruppen von Zellen, die als Rezeptoren fungieren
[Bearbeiten]Manchmal wird der Begriff Rezeptor auch verwendet, um sich auf Gruppen von Zellen zu beziehen, die zusammen eine funktionierende Einheit bilden, die die Fähigkeit hat, auf Reize zu reagieren.
Beispiele für solche funktionellen Zellgruppen sind Chemorezeptoren, Osmorezeptoren, Barorezeptoren aber auch sensorische Rezeptoren in der Haut.