1b. Steroide &Rezeptoren - Uni

Steroidhormone und ihre
Rezeptoren
Warum wichtig: regeln viele Entwicklungsprozesse
und bei Wirbeltieren: Sexualität relevante Prozesse
1. Molekularer Mechanismus
2. Säuger Geschlechtausprägung (später in der VL)
Signaltransduktion
Steroidhormone
Synthese der Steroidhormone in
verschiedenen Organen
Pinealorgan, Epiphyse, Zirbeldrüse
Regulation
durch
Nebennierenrinde
lipophile
Bauchspeicheldrüse
Hormone
Schildrüse
Nebenschildrüse
Schildrüsenhormon (Säuger)
z.B. auch
Metamorphose der
Frösche
45-7
Aus Campbell/Reece
2003
Steroidhormone
45-13
ausCampbell/Reece
2004
Regulation durch lipophile Hormone
•
Menstruationszyklus
LH:Luteinisierendes Hormon
FSH:
Follikel-StimulierendesHormon
(beide aus Hypothalamus)
Follikel produziert Östrogene
Gelbkörper produziert
Östrogene und Progesteron
Schwangerschaft:
Hormontiter bleibt hoch
-Progesteron:
Regelblutung
46-15 aus Campbell/Reece2004
Steroide werden über die Blutbahn
vom Syntheseort zum Wirkungsort transportiert
Pinealorgan, Epiphyse, Zirbeldrüse
Regulation
durch
Nebennierenrinde
lipophile
Bauchspeicheldrüse Hormone
Schildrüse
Nebenschildrüse
Steroidhormone (lipophil)
lipophil: können Membranen durchqueren
aber: im Blutkreislauf und Cytoplasma
brauchen sie ein Protein zum Transport
durch den Blutkreislauf können Steroidhormone viele
Zellen erreichen
aber nur die mit dem richtigen intrazellulären Rezeptor
können das Signal verarbeiten
•
Intrazelluläre
Hormonrezeptoren
(sehr vereinfachtes Schema)
Figure 20-2. Some hormones bind to intracellular receptors;
others, to cell-surface receptors. (a) Steroid hormones,
thyroxine, and retinoids, being lipophilic, are transported by
carrier proteins in the blood. After dissociation from these
carriers, such hormones diffuse across the cell membrane and
bind to specific receptors in the cytosol or nucleus. The receptorhormone complex then acts on nuclear DNA to alter transcription
of specific genes. (b) Polypeptide hormones and catecholamines
(e.g., epinephrine), which are water soluble, and prostaglandins,
which are lipophilic, all bind to cell-surface receptors. This
binding triggers an increase or decrease in the cytosolic
concentration of second messengers (e.g., cAMP, Ca2+),
activation of a protein kinase, or a change in the membrane
potential.
Aus: Molecular Cell Biology, 4. Edition, Lodish et. al.
Signalweg
(Testosteron)
Schritt 2:
Wie wird der unbeladene
Rezeptor inaktiv gehalten?
11-10 ausCampbell/Reece
2004
Steroid-vermittelte Regulation
freigesetztes
inhibitorisches Protein
Regulation durch
lipophile
Hormone:
intrazelluläre
Rezeptoren
Steroid-vermittelte Regulation
•
Genregulation durch
Steroidhormone/Rezeptorkomplexe
• aus Griffith
11-37
Also: Steroidhormonrezeptoren
sind DNS bindende Proteine
Wie binden die Rezeptoren an die DNS?
“Zinc-Finger”
Meist mehrere Zn Finger pro
Rezeptor: warum?
Zn-Finger: Bindung an DNA
19-10 aus Campbell/Reece, 2004
Zn-Finger mit dualer Funktion
“Zinc-Finger”
Regulation
durch lipophile
Hormone:
intrazelluläre
Rezeptoren mit
konservierten
Domänen
Wie kommt die Spezifität eines
Rezeptors für sein Zielgen
zustande?
“ZincFinger”Bindespezifität
Steroid-vermittelte Regulation
sehr direkter Weg zur Transkriptionsregulation
ohne weitere Signalverstärkungsmechanismen!!!
•
Was bewirkt die Bindung der
Rezeptoren?
• Reorganisations des Chromatins und
Rekrutierung der TranskriptionsInitiationsmaschinerie
Übersicht
Warum in Entwicklungsbiologie
relevant?
2 Beispiele aus KM3
und
dieses FM: Sex determination (sek. Merkmale) der Säugetiere
u. v. mehr!
Hormone in der Insektenmetamorphose
= prothorakotropes Hormon
aus Wolpert: Fig. 14.18