Transmembranrezeptor

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Ein Transmembranrezeptor ist ein Membranprotein, das sich innerhalb der Zellmembran befindet und dort auch seine Funktion erfüllt. Wichtig ist hierbei, dass die α-Helices des Proteins, die die Transmembrandomänen bilden, sich gegenläufig durch die Membran ziehen.

Die Anzahl der Transmembranhelices ist dabei charakteristisch für den Rezeptor-Typ. So haben Rezeptoren, die intrazellulär den Second-Messenger-Prozess über ein G-Protein einleiten, typischerweise 7 Transmembranhelices. Solche Rezeptoren spielen vor allem im Stoffwechsel und bei der Signalverarbeitung von Sehimpulsen, Gerüchen und Geschmack eine große Rolle.

Rezeptoren, die einen Ionenkanal bilden (z. B. der nikotinische Acetylcholin-Rezeptor, aber auch der GABA-A-Rezeptor) besitzen dagegen mehrere Transmembrandomänen mit häufig 4 Transmembranhelices.

Diese Rezeptoren findet man daher an ganz unterschiedlichen Zellstrukturen. Acetylcholin-Rezeptoren vom nikotinischen Typ kommen zum Beispiel an der Postsynapse motorische Endplatten und in vegetativen Ganglien vor.

Transmembranrezeptoren können auch in den Membranen einiger subzellulärer Kompartimente wie den Organellen liegen.

Die Membranrezeptoren lassen sich in folgende Einteilung einordnen:

• Rezeptor-Tyrosinkinasen (RTK), die eine C-terminale, cytoplasmatische Kinasedomäne besitzen. Zu den von ihnen erkannten Stoffen gehören z. B. Wachstumsfaktor und Insulin.
• 7-Transmembranhelix-Rezeptoren (z. B. G-Protein-gekoppelte Rezeptoren), deren gemeinsames Merkmal die 7-Helix-Bündelstruktur ist. Zu ihnen gehören neben den Lichtrezeptoren (Rhodopsin) und Geruchsrezeptoren auch Rezeptoren für zahlreiche Hormone, Neurotransmitter und Cytokine
• Ionenkanäle, die über einen Ionenein- oder Ausstrom Signaltransduktionsvorgänge steuern.