Second Messenger Systems: Definition

00:00 Rezeptor-Tyrosinkinase-Wege und G-Protein-gekoppelte Rezeptorwege sind zwei verschiedene Ansätze der Second-Messenger-Systeme. Im Grunde können alle unsere Second-Messenger-Systeme in eine der folgenden Gruppen eingeteilt werden: Rezeptor-Tyrosin-Kinase oder G-Protein-gekoppelte Rezeptoren. Wir werden also einen Blick darauf werfen, wie jeder dieser Systeme arbeitet und dann diese Wege ein wenig genauer anschauen. Rezeptor-Tyrosinkinase-Wege sind im Allgemeinen an der Regulierung normaler Zellprozesse beteiligt. Das heisst, wenn bei der Rezeptor-Tyrosinkinase etwas schief läuft, können sich Krebserkrankungen entwickeln oder neurologische Störungen auftreten, da die Zellen ihre natürliche Funktion verloren haben. In der Tat sind Rezeptor-Tyrosin Kinasen sind derzeit ein sehr aktives Forschungsgebiet.

00:51 Es gibt über 90 Rezeptor-Tyrosinkinase-Gene, die zu diesem Zeitpunkt, im Jahr 2015, identifiziert wurden und es kommen fast jeden Tag neue hinzu. Also, das allgemeine Prinzip ist, dass die Signalmoleküle an zwei Rezeptor-Tyrosin-Kinase-Module binden, zusammen kommen und dimerisieren.

01:13 Sie werden, genau wie wie viele andere Systeme auch, durch Phosphorylierung aktiviert. Und dies wird dann ein Protein aktivieren, das dann eine ganze zelluläre Reaktion auslöst. Wir werden uns das im Detail ansehen.

01:29 Das andere System, das wir haben, sind G-Protein-gekoppelte Rezeptoren. Wir haben uns diese bereits kurz angesehen.

01:35 G-Protein-gekoppelte Rezeptorwege sind im Allgemeinen an der Vermittlung von strukturellen und metabolischen Veränderungen beteiligt.

01:45 Die Rezeptor-Tyrosinkinase ist also im Allgemeinen für die normale Verarbeitung von Zellen und ihre normalen täglichen Aktivitäten verantwortlich.

01:53 Aber wenn wir eine Änderung der Produktion, oder so etwas in der Art, vornehmen wollen, würden wir G-Protein-gekoppelte Rezeptoren verwenden. Was wir also zunächst einmal sehen ist, dass ein erster Botenstoff an den Rezeptor bindet.

02:06 Dieser Rezeptor löst dann eine G-Protein-Reaktion aus. Das G-Protein aktiviert dann ein anderen Effektor. Ein Enzym, das sich in der Membran befindet. Wir werden uns gleich ein paar spezifische Beispiele ansehen.

02:21 Dann haben wir unseren inaktiven Second-Messenger. Er bekommt Phosphate oder gibt Phosphate an unser Enzym ab und wird aktiv. Diese Second-Messenger sind sind unsere Feuerwehrleute. Sie rennen los, um sich um das Feuer zu kümmern.

02:36 Sie verstärken das Signal und aktivieren weitere Kinase und aktivieren dann eine vollständige zelluläre Reaktion.

02:45 Es passieren also sehr ähnliche Mechanismen bei dem Rezeptor-Tyrosin-Kinase-Weg und dem G-Protein-gekoppelte Rezeptor-Weg. Nur die Entstehung ist ein etwas anderer Mechanismus.

02:59 Diese beiden Second-Messenger-Systeme können die Signalverstärkung verstärken.

03:05 Mit Signalverstärkung meinen wir, dass der First-Messenger dem Second-Messenger etwas mitteilt und der Second-Messenger es vielen anderen Messenger weitergibt. Und diese geben die Botschaft dann an wieder viele andere weiter.

03:17 Mit jedem Schritt in dem Signaltransduktionweg wird das Signal verstärkt.

03:25 Auf diese Weise kann ein Molekül, das mit einem Rezeptor reagiert, eine sehr große zelluläre Antwort auslösen.