Aktivierungsweg

Der Aktivierungsweg bezeichnet in der Biologie den Abfolgeprozess, durch den ein inaktives Molekül, ein Vorläufer (Proenzyme, Prohormone) oder ein Signal in einen aktiven Zustand übergeht, sowie die Kaskaden, die eine zelluläre Reaktion auslösen. Typischerweise umfassen Aktivierungswege proteolytische Spaltung, posttranslationale Modifikationen (z. B. Phosphorylierung), Bindung von Cofaktoren, Änderungen des pH- oder Redoxzustands sowie die koordinierte Aktivität mehrerer Enzyme oder Rezeptoren. So wird aus einem inaktiven Bestandteil ein aktives Enzym, eine aktive Rezeptor-Konformation oder eine aktive Signalkaskade.

Zu den Hauptformen gehören: Enzymatische Aktivierung von Zymogenen (z. B. Pepsinogen zu Pepsin, Trypsinogen zu Trypsin); Prodrugs, die durch stoffwechselliche Aktivierung in der Leber oder anderen Geweben in aktive Medikamente überführt werden; Immun- und Zellaktivierung (T-Zell-Aktivierung durch Antigenpräsentation, Signalübertragung über CD3, Calcium- und Kinase-Signale); Signaltransduktionswege (Phosphorylierungs-Kaskaden wie MAPK, JAK-STAT, NF-κB), die eine äußere Stimulation in eine zelluläre Reaktion übersetzen.

Anwendungen und Relevanz: Das Verständnis von Aktivierungswegen ist grundlegend für die Biochemie, Pharmakologie und Medizin. Fehlregulationen können zu Krankheiten führen, etwa fehlerhafte Proenzyme-Aktivierung, Gerinnungsstörungen oder immunologische Dysfunktionen. In der Forschung dienen Aktivierungswege der Identifikation von therapeutischen Zielen und der Entwicklung von Prodrugs oder Inhibitoren.

Siehe auch: Proenzym, Prodrug, Signaltransduktion, Zymogen.