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Lexikon der Neurowissenschaft: sekundäre Boten

sekundäre Boten [von latein. secundarius = der zweite], sekundäre Botenmoleküle, sekundäre Messenger, zelluläre Botenstoffe, E second messengers, wichtige Bestandteile von Signaltransduktions-Kaskaden; meistens niedermolekulare Stoffe, die ein Signal weitervermitteln, ohne direkt an der Endwirkung beteiligt zu sein. Primäre Boten sind dabei z.B. Hormone oder Neurotransmitter, die über Rezeptoren an der (Nerven-)Zellmembran (Membranproteine) eine intrazelluläre Wirkung erzielen ( siehe Tab. ). Im allgemeinen setzen sekundäre Boten einen Verstärkungsmechanismus in Gang. Sie können zwar durch unterschiedliche extrazelluläre Reize aktiviert werden, regulieren aber häufig die gleichen Enzyme und Stoffwechselwege; zudem kann ein sekundärer Bote die Aktivierung/Inaktivierung eines anderen sekundären Boten beeinflussen. – Ein klassischer Signaltransduktionsweg führt über die Bindung eines Transmitters an ein Rezeptorprotein zur Interaktion mit G-Proteinen in der Zellmembran. Je nach Rezeptortyp können diese G-Proteine eine stimulierende oder inhibierende Wirkung aufweisen. Durch diese Interaktion wird ein Enzym aktiviert, das schließlich den sekundären Boten bildet. Beispiele dafür sind die Bildung von cyclischem Adenosinmonophosphat (cAMP) oder cyclischem Guanosinmonophosphat (cGMP) durch die Enzyme Adenylatcyclase bzw. Guanylatcyclase aus den Nucleotidtriphosphaten ATP (Adenosintriphosphat) bzw. GTP. Dagegen sind das Inositol-1,4,5-triphosphat (IP3) und das Diacylglycerol (DAG) Beispiele für sekundäre Boten, die ohne die Vermittlung von G-Proteinen entstehen. Diese beiden sekundären Boten entstehen durch eine von dem Enzym Phospholipase C katalysierte Spaltung des Zellmembranbestandteils Phosphatidylinositol-4,5-biphosphat. Ein sekundärer Bote neuerer Charakterisierung ist das Ceramid, das von Sphingomyelinasen gebildet wird und Zelltod (Apoptose) vermitteln kann. – Sekundäre Boten bewirken generell weitere Enzymaktivitäten, wie z.B. Phosphorylierungen oder Dephosphorylierungen von Proteinen (durch Proteinkinasen und Phosphatasen), Freisetzung von Calcium-Ionen (selbst ein sekundärer Bote) oder – über eine Wirkung an der DNA – die Synthese weiterer Substanzen, die bestimmte physiologische Wirkungen in der Zelle besitzen ( siehe Abb. ). Solche Wirkungen können mannigfaltig sein und umfassen Wachstumsvorgänge, Zellteilung, Transmitterfreisetzung, Zelltod, Differenzierungsprozesse und viele andere biologische Funktionen. chemische Signaltransduktion.

sekundäre Boten

sekundäre Boten primäre Boten
cAMP Noradrenalin, Calcitonin, Adrenalin, Glucagon
cGMP Stickoxid
Calcium transformierender Wachstumsfaktor, Glutamat
IP3 Insulin, Histamin
DAG Glucagon
Ceramid Tumor-Nekrose-Faktor α



sekundäre Boten

Wichtige sekundäre Boten in verschiedenen Signaltransduktionswegen
CaMK Calcium/Calmodulin Kinase, cAMP cyclisches Adenosinmonophosphat, cGMP cyclisches Guanosinmonophophat, DAG Diacylglycerin, IP3 Inositol-1,4,5-triphosphat, PKA Proteinkinase A, PKC Proteinkinase C, PKG Proteinkinase G, PP2B Proteinphosphatase 2B (Calcineurin)

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