GProteinKopplungen

GProteinKopplungen, auch bekannt als G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (GPCRs), sind eine große Familie von Rezeptoren in der Zellmembran, die eine zentrale Rolle in der Signaltransduktion spielen. Diese Rezeptoren vermitteln extrazelluläre Signale, wie Hormone, Neurotransmitter oder Licht, in intrazelluläre Reaktionen. GPCRs sind die häufigste Klasse von Zelloberflächenrezeptoren und sind bei etwa 30 % aller Arzneimittelwirkstoffe das Zielmolekül.

Die Bezeichnung „G-Protein-gekoppelt“ leitet sich von ihrer Interaktion mit heterotrimeren G-Proteinen ab. Diese Proteinkomplexe bestehen aus drei Untereinheiten: α, β und γ. Bei Aktivierung durch einen Liganden (z. B. ein Hormon) erfolgt eine Konformationsänderung des Rezeptors, die die Bindung und Aktivierung des G-Proteins ermöglicht. Daraufhin löst sich die α-Untereinheit vom βγ-Komplex und bindet an effektorproteine wie Adenylatcyclase, Phospholipase C oder ionenkanäle. Dies führt zu sekundären Botenstoffen wie cAMP, IP₃ oder DAG, die weitere Signalwege aktivieren.

GPCRs sind in fast allen Geweben und Organismen vorhanden und steuern lebenswichtige Prozesse wie Stoffwechsel, Immunantwort, Sinneswahrnehmung und Zellwachstum. Mutationen oder Dysfunktionen dieser Rezeptoren sind mit zahlreichen Krankheiten assoziiert, darunter Diabetes, Asthma, Depressionen und Krebs. Aufgrund ihrer medizinischen Bedeutung sind GPCRs ein zentrales Ziel der Pharmakologie, insbesondere bei der Entwicklung von Medikamenten zur Behandlung von Stoffwechselstörungen, neurologischen Erkrankungen und Entzündungen.