Transmembranrezeptor

Ein Transmembranrezeptor ist ein Membranprotein, das sich innerhalb der Zellmembran befindet und dort auch seine Funktion erfüllt. Wichtig ist hierbei, dass die Untereinheiten des Proteins, (die sogenannten "Domänen") sich gegenläufig durch die Membran ziehen und so die Transmembrandomänen bilden.

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Die Anzahl der Transmembrandomänen ist dabei charakteristisch für den Rezeptor-Typ. So haben Rezeptoren, die intrazellulär den Second-Messenger-Prozess über ein G-Protein einleiten, typischerweise 7 Transmembrandomänen.

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 4 Transmembrandomänen.

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

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

Zellmembranen enthalten Proteine, die den Stoffaustausch regulieren sowie Proteine, die Signale aus der Umgebung empfangen und in das Zellinnere weitervermitteln. Gemeinsames Merkmal dieser (Glyko-)Proteine sind neben einer extrazellulären Bindungsstelle für Signalmoleküle (oder einem Spannungssensor) Membran-durchquerende Proteinketten.

Alle Mitglieder lassen sich den Membranrezeptoren zuordnen, woraus die folgende Einteilung resultiert:

• Rezeptor-Tyrosinkinasen (RTK), die eine C-terminale 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.