Philipp Christen  .  Rolf Jaussi .  Roger Benoit

Biochemie und Molekularbiologie

Eine Einführung mit 40 Lerneinheiten




27   Rezeptoren und Signaltransduktion


Inhaltsverzeichnis

Einführung Website

Merksätze

Kontrollfragen

27.1 Grundsätzliches zur Signaltransduktion

27.2 Rezeptoren an der Zelloberfläche: G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (GPCR)

27.3 Rezeptoren an der Zelloberfläche: Rezeptoren mit enzymatisch aktiver cytosolischer Domäne

27.4 Rezeptoren an der Zelloberfläche: proteolytisch aktivierte Rezeptoren

27.5 Rezeptoren im Zellinnern

27.6 Übermittlungsmodule leiten die Signale vom Rezeptor zum spezifischen Effektor

27.7 Signaltransduktion in Pflanzen und Pilzen

Weiterführende Literatur



Links

27.1 Grundsätzliches zur Signaltransduktion

Cell signaling (Scitable, Nature Education): Übersicht zur Signalübertragung in Zellen

Mechanisms of signal transduction (Michael W. King, http://themedicalbiochemistrypage.org): Mechanismen der Signaltransduktion

Signal transduction pathways (Bozeman Science, YouTube): Vorlesung zur Signaltransduktion

27.2 Rezeptoren an der Zelloberfläche: G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (GPCR)

G proteins (David S. Goodsell, RCSB PDB): Struktur und Funktion der G-Proteine

Unlocking the secrets of our cells (nobelprize.org): 30 min. Dokumentarfilm zur Entdeckung der Struktur und Funktion der G-Protein-gekoppelten Rezeptoren

G-protein signaling (C. Miller, University of Louisville, Dept. of Physiology and Biophysics, YouTube): Animation zur Signalübertragung via G-Proteine

Seven transmembrane receptors (Robert Lefkowitz, http://iBiology.org): Vorlesung zur Geschichte der GPCR-Forschung

GPCR network (gpcr.usc.edu): GPCR: Netzwerke und Strukturen

Calmodulin (David S. Goodsell, RCSB PDB): Struktur und Funktion

27.3 Rezeptoren an der Zelloberfläche: Rezeptoren mit enzymatisch aktiver cytosolischer Domäne

RTK (Scitable, Nature Education): Übersicht zu Rezeptor-Tyrosinkinasen

Pathways to cancer (www.dnalc.org): Animation zu Wachstumsfaktoren

Cell signals (www.dnalc.org): Animation zu Zellsignalen bei der Wundheilung

Epidermal growth factor (David S. Goodsell, RCSB PDB): Struktur und Funktion eines Wachstumsfaktors

Neurotrophins (David S. Goodsell, RCSB PDB): Struktur und Funktion

VEGF (www.hhmi.org): Kurze Animation zur Differenzierung von Stammzellen durch Wachstumsfaktoren

Growth factors (M.W. King, The Medical Biochemistry Page): Übersicht zu Wachstumsfaktoren und deren Funktion

HER signaling: Targeting a critical receptor family (Genentech / www.biooncology.com): Animation zur Signalübermittlung durch "Human epidermal growth factor"

Neutrophil phagocytosis (ImmiFlex, YouTube): Film zur Verfolgung eines Bakteriums durch einen neutrophilen Granulocyten

Neutrophil chemotaxis (www.freesciencelectures.com, Bourne, Sedat, Weiner): Experiment zur Wirkung von Chemotaxis

27.4 Rezeptoren an der Zelloberfläche: proteolytisch aktivierte Rezeptoren

Wnt-Frizzled System und Hedgehog Signalling von Drosophila

NFKB P50 homodimer bound to DNA (Müller et al. 1995, Nature 373, 311-317, RCSB PDB): 3D-Struktur eines NF-kappaB P50 Homodimers in Komplex mit DNA

The many facets of NF-kappaB (D. Baltimore, California Institute of Technology, http://techtv.mit.edu): Vorlesung zu NF-KappaB

Nuclear factor kappaB (StructureForBiology, YouTube): Animation zur Struktur des NF-KappaB Dimers in Komplex mit DNA

27.5 Rezeptoren im Zellinnern

Estrogen receptor (David S. Goodsell, RCSB PDB): Struktur und Funktion

The estrogen receptor (www.dnatube.com): Animation zu Funktion von Steroidhormonen

Animation explaining mechanism of action of glucocorticoids (www.dnatube.com): Animation zum Mechanismus der Glucocorticoide

Anabolic steroids (David S. Goodsell, RCSB PDB): Struktur und Funktion

A new principle (Nobelprize.org): Kurzübersicht zum Nobelpreis für die Entdeckung der NO-Signalübertragung (Oben rechts klicken zum Vorwärtsblättern)

Press release (Nobelprize.org): Pressemitteilung zum 1998 Nobelpreis für die Entdeckung der NO-Signalübertragung

Nitric oxide and Viagra (Boyer, Interactive Concepts in Biochemistry, www.wiley.com): Kurze Übersicht zur NO-Signalübertragung und Viagra

27.6 Übermittlungsmodule leiten die Signale vom Rezeptor zum spezifischen Effektor

The MAPK signaling pathway (Genentech, YouTube): Animation zur Funktion der MAP-Kinasen

p38 MAP kinase in complex with inhibitor 1 (Pargellis et al. 2002, Nat. Struct. Biol. 9, 268-271, RCSB PDB): 3D-Struktur der p38 MAP-Kinase im Komplex mit einem Inhibitor

cAMP-dependent protein kinase (PKA) (David S. Goodsell, RCSB PDB): Struktur der PKA, einer Kinase, deren regulatorische Untereinheiten Komplexe mit Scaffolding-Proteinen bilden

MAPK/ERK pathway (Wikipedia)


27.7 Signaltransduktion in Pflanzen und Pilzen

LRR-Proteine

Leucine-rich repeat (Protopedia.org): Struktur der LRR-Proteine

Crystal structure of an LRR protein with two solenoids (Liu et al 2013, Cell Res 23, 303-305, RCSB PDB): 3D-Struktur eines "Leucine-rich repeat" Proteins

Crystal structure of aequorin (Head et al 2000, Nature 405, 372-376; RCSB PDB): 3D-Struktur des Calcium-sensitiven Photoproteins Aequorin aus Quallen

Crystal structure of D. radiodurans bacteriophytochrome photosensory core module in its illuminated form (Takala et al. 2014, Nature 509, 245-248; RCSB PDB): 3D-Struktur eines bakteriellen Phytochroms

Crystal structure of mouse cryptochrome 1 (Czarna et al. 2013, Cell 153, 1394-1405, RCSB PDB): 3D-Struktur des Cryptochroms 1 der Maus

Ethylen (M. Sauter, www1.biologie.uni-hamburg.de)

Metabolismus und Signalübertragung der Cytokinine (www.biospektrum.de)

Gibberelline (www.spektrum.de)


Weiterführende Literatur

Changeux and Edelstein 2011, F1000 Biology Reports - "Conformational selection or induced fit? 50 years of debate resolved"

Okkenhaug 2013, Annu Rev Immunol - "Signaling by the phosphoinositide 3-kinase family in immune cells"

Goodsell 2003, Oncologist - "The molecular perspective: epidermal growth factor"

Endicott et al. 2012, Annu Rev Biochem - "The structural basis for control of eukaryotic protein kinases"

Matalon et al. 2016, Science - "Young phosphorylation is functionally silent"

Brooks et al. 2014, Science - "Mechanism of activation of protein kinase JAK2 by the growth hormone receptor"

Swaney et al. 2010, Annu Rev Biophys - "Eukaryotic chemotaxis: a network of signaling pathways controls motility, directional sensing, and polarity"

Skaug et al. 2009, Annu Rev Biochem - "The role of ubiquitin in NF-kappaB regulatory pathways"

Salles et al. 2014, J Physiol Paris - "Synaptic NF-kappa B pathway in neuronal plasticity and memory"

Gerondakis et al. 2014, Nat Immunol - "NF-KappaB control of T cell development"

Müller et al. 1995, Nature - "Structure of the NF-kappa B p50 homodimer bound to DNA"

Erstad and Cusack 2013, Surg Oncol Clin N Am - "Targeting the NF-kB pathway in cancer therapy"

Besson-Bard et al. 2008, Annu Rev Plant Biol - "New insights into nitric oxide signaling in plants"

Liu et al. 2013, Cell Res - "Crystal structure of an LRR protein with two solenoids"

Takala et al. 2014, Nature - "Signal amplification and transduction in phytochrome photosensors"

Czarna et al. 2013, Cell - "Structures of Drosophila cryptochrome and mouse cryptochrome1 provide insight into circadian function"

Lucas-Lledo and Lynch 2009, Mol Biol Evol - "Evolution of mutation rates: phylogenomic analysis of the photolyase/cryptochrome family"

Pringle 2012, Cryptochrome evolution (genomewiki.ucsc.edu): Evolution der Cryptochrome

Fankhauser and Ulm 2016, Science - "A photoreceptor's on-off switch"

Halliday and Davis 2016, Science - "Light-sensing phytochromes feel the heat"


Revision Februar 2019