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Lexikon der Biologie

Glucagon

Glucagon s [von *gluc- , griech. agōn = führend], Polypeptidhormon der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) bei Wirbeltieren mit 29 Aminosäuren ( vgl. Infobox ; relative Molekülmasse ca. 3500), die (im Gegensatz zu Insulin) linear ohne S–S-Brücken (Disulfidbindung) aufgereiht sind. Das 1967 erstmals synthetisch dargestellte Hormon gehört zur Glucagon-Sekretin-VIP-Familie. Die A-Zellen der Langerhansschen Inseln produzieren das Pro-Glucagon, aus dem bei der Prozessierung Glucagon (Pro-Glucagon 33–61), GRPP (engl. glicentin-related pancreatic peptide, Pro-Glucagon 1–30), und MPGF (engl. major pancreatic proglucagon fragment, Pro-Glucagon 72–158) gebildet werden. MPGF enthält die Sequenzen der Glucagon-ähnlichen Peptide I und II (GLP-I, GLP-II) sowie des intervenierenden Peptids-2 (IP-2). Im Kohlenhydratstoffwechsel wirkt Glucagon synergistisch mit Adrenalin und Noradrenalin als Gegenspieler (Antagonist) des Insulins blutzuckersteigernd (Blutzucker). Diese Wirkung wird nach Bindung des Glucagons an den an der Zelloberfläche lokalisierten Glucagonrezeptor initiiert. Der besetzte Glucagonrezeptor ist in der Lage, unter Vermittlung durch G-Proteine eine Adenylat-Cyclase zu stimulieren und dadurch die intrazelluläre Menge des sekundären Boten cAMP zu erhöhen. Hierdurch wird das Proteinkinase-System (Proteinkinasen) in der Leberzelle stimuliert, was zu einer Aktivitätssteigerung der Glykogen-Phosphorylase und dadurch zur Induktion der Glykogenolyse führt (Glykogen, Glykogenabbau). Gleichzeitig wird die Aktivität der Glykogen-Synthase gehemmt. Glucagon hemmt auch die Fettsäuresynthese (Fettsäuren) durch Verminderung der Produktion von Pyruvat und Senkung der Aktivität der Acetyl-Coenzym-A-Carboxylase. Zusätzlich stimuliert Glucagon die Gluconeogenese und hemmt die Glykolyse. Es wirkt daneben auch lipolytisch, indem es durch die Erhöhung des cAMP-Spiegels in Fettzellen eine Aktivierung von Lipasen verursacht, die Tri-Acylglycerine (Fette) mobilisiert. Zu einer vermehrten Glykogenproduktion kommt es immer dann, wenn die Versorgung des Organismus mit Glucose nicht mehr gewährleistet ist (Blutzuckerabfall; Hypoglykämie), also im Hungerzustand (Hunger) oder nach einer kohlenhydratarmen Mahlzeit. Therapeutische Bedeutung: vgl. Infobox . Neuropeptide; Hormone.

E.G./S.Kl.

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