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Wirkungsweise von Hormonen

  Inhaltsverzeichnis

  4.1. Relaisfunktion: Rezeptoren werden durch Hormone auf "grün" gestellt        4.3. Steroidhormon-Rezeptoren: Der direkte Draht zur Erbsubstanz

4.2. Zell-Antennen: Rezeptoren auf vorgeschobenem Posten

Peptid-/Proteohormone sind allesamt hinreichend wasserlöslich, um mit dem Blutstrom und via Gewebsflüssigkeit ihre Zielzellen im gesamten Organismus erreichen zu können. Das macht es ihnen aber auch unmöglich, durch die Plasmamembran - eine alle Zellen umgebende, doppelschichtige, in ihrem Inneren strikt Wasser abweisende "Haut" - zu schlüpfen. Zudem sind Proteine so groß, daß es kaum Mechanismen gibt, sie durch Membranen zu schleusen. Um die Signale von Peptid-/Proteohormonen empfangen zu können, müssen Zielzellen ihre diesbezüglichen Rezeptoren daher in die Plasmamembran integrieren, und zwar dergestalt, daß der Teil des Rezeptors, an den das Hormon bindet, außen auf der Zelle frei zugänglich ist.

Damit stellt sich die Frage, wie die Zelle in ihrem "Innersten" davon erfährt, daß gerade eine "Botschaft" übermittelt werden soll. Das läßt sich anhand eines Mechanismus erklären, der als Signaltransduktion bezeichnet wird und an dem neben dem Rezeptor weitere vermittelnde Moleküle beteiligt sind. Denn das Signal muß zwangsläufig zunächst einmal durch die Plasmamembran hindurchgeleitet werden und kann von da aus über einen mobilen "zweiten Botschafter" (engl.: second messenger) weitergegeben werden.


Abb. 4


Abbildung 4: Wirkmechanismus eines Proteohormons: Der Hormon-Rezeptor befindet sich in der Plasmamembran der Zielzelle, so daß die Hormon-Hormonrezeptor-Bindung außerhalb der Zelle erfolgen kann. Durch Signaltransduktion gelangt die "Botschaft" zum Zellkern und wird vielfach mit der gesteigerten Produktion eines Proteins beantwortet.

Über mehrere Stationen (Staffette) gelangen hormonale Signale von der Zelloberfläche unter Umständen auch an zuständige Stellen im Zellkern - die Leitzentrale jeder Zelle - und rufen Reaktionen hervor (Abb. 4).

Als second messenger können ganz simple Stoffe wie z. B. Calcium-Ionen fungieren.


Abb. 5


Abbildung 5: Funktionsweise eines Steroidhormon-Rezeptors: durch Binden des spezifischen Hormons ändert sich die Struktur des Steroidhormon-Rezeptors, so daß dieser in die Lage versetzt wird, an eine bestimmte Sequenz der DNA zu binden.


Abb. 6


Abbildung 6: Bildung eines Proteins anhand des Gen-Codes: Die DNA wird zunächst in eine (Boten)mRNA umgeschrieben (Transkription). Danach wird der RNA-Code in einen Aminosäuren-Code übersetzt (Translation). Im Rahmen eines Transkriptionsapparates wirkt der aktivierte Steroidhormon-Rezeptor als Transkriptionsfaktor.


Abb. 7


Abbildung 7: Klassischer Wirkmechanismus eines Steroidhormons: Das Hormon gelangt durch die Plasmamembran ins Innere der Zielzelle, trifft dort auf den Steroidhormon-Rezeptor und bindet an ihn. Der Rezeptor wird dadurch aktiviert, gelangt in den Zellkern und stimuliert die Bildung bestimmter Proteine.

  4.1. Relaisfunktion: Rezeptoren werden durch Hormone auf "grün" gestellt        4.3. Steroidhormon-Rezeptoren: Der direkte Draht zur Erbsubstanz
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Gerhard Leyendecker