Metabotropie

Ein metabotroper Rezeptor ist ein Zellmembran-Rezeptor. Hauptunterschied zum ionotropen Rezeptor ist, dass sich auf der intrazellulären Seite des Rezeptors eine weitere Signalkaskade, der Second Messenger-Weg, anschließt. Diese Teilung der Signalkaskade führt zu erheblich längeren Reaktionszeiten, die bis in den Bereich von Sekunden gehen können. Daher sind die metabotroben Rezeptoren langsame Rezeptoren.

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Metabotrope Rezeptoren haben also keinen direkten Einfluss auf die Ionenverhältnisse und -Ströme und damit auf das Membranpotential. Die meisten wasserlöslichen Hormone und viele Transmitter im Nervensystem benutzen solche Rezeptoren.

Man unterscheidet bei der Second Messenger Signaltransduktion zwischen G-Protein-gekoppelte Rezeptoren und Enzym-gekoppelte Rezeptoren.

G-Protein-gekoppelte Rezeptoren

Hauptartikel: G-Protein-gekoppelter Rezeptor

Bei G-Protein-gekoppelte Rezeptoren erfolgt die Kopplung des Signals über ein G-Protein auf der intrazellulären Seite. Dieses kann dann je nach Rezeptor und G-Protein-Typ zu einer Aktivierung des IP₃/DAG-Weges oder zu einer Erhöhung oder Erniedrigung des cAMP-Spiegels führen.

Beispiele sind die Adrenorezeptoren, welche durch Katecholamine (also Adrenalin und Noradrenalin) aktiviert werden und der muskarinische Acetylcholin-Rezeptor.

Der Second-Messenger führt dann in der Zelle zu dem gewünschten Effekt, also zum Beispiel zu einem Calcium-Einstrom beim IP3/DAG-Weg und damit zu einer Kontraktion einer (glatten) Muskelzelle oder beim cAMP-Weg zu einem An- und Ausschalten (Interkonversation) von Enzymen.

Enzym-gekoppelte Rezeptoren

Hauptartikel: Enzym-gekoppelter Rezeptor

Eine gängige Variante führt zu einer Autophosphorylierung von Tyrosin-Resten auf der intrazellulären Seite des Rezeptors (Beispielsweise der Insulin-Rezeptor) und damit zu einer Signalweiterleitung.