Geiwitgekoppelde

Geiwitgekoppelde verwijst in de biologie naar een familie van celmembraanreceptoren die signalen doorgeven door koppeling aan G-eiwitten. In het Nederlands wordt vaak gesproken van G-eiwitgekoppelde receptoren (GPCRs). Deze receptoren vormen een van de grootste en meest diverse groepen membraanreceptoren die betrokkken zijn bij bijna alle fysiologische processen en vormen een belangrijk onderwerp in de farmacologie.

Structuur en werking: Geiwitgekoppelde receptoren bevatten meestal zeven transmembraanelektroden en een buiten-, respectievelijk binnenzijde. Bij ligandbinding verandert de conformatie van de receptor, wat leidt tot GDP-omwisseling voor GTP op de α-subunit van het heterotrimeer G-eiwit. Gα-GTP en het βγ-complex dissociëren en regelen verschillende cellulaire effectors, zoals adenylatecyclase en fosfolipase C, wat leidt tot signaalroutes zoals cAMP-, IP3/DAG- en Ca2+-signalering. Signalering kan snel gebeuren maar ook langduriger effecten hebben via diverse tweede boodschappers en kinases.

Diversiteit en regulatie: Geiwitgekoppelde receptoren reageren op een ruime reeks liganden, waaronder neutrale moleculen, neurotransmitters en licht. Ze kunnen meerdere signaling routes activeren en vertonen regulatiemechanismen zoals desensitisatie door GPCR-kinasen en arrestines, evenals endocytose en recycling of afbraak.

Relevantie en toepassingen: GPCRs zijn cruciale farmacologische doelen; een aanzienlijk deel van geneesmiddelen raakt deze receptoren aan. Voorbeelden omvatten β-adrenerge receptoren en verschillende opiaat- en ganglia-receptoren. Deze receptoren blijven centrale onderwerpen in onderzoek naar signalering en medicijnafhankelijke modulatie.

Geschiedenis: De rol van G-eiwitten in signaaltransductie werd in de jaren na de ontdekking van GPCR-families geïntroduceerd en culmineerde in de Nobelprijs voor Geneesmiddelenonderzoek in de jaren 1990 voor het werk aan G-eiwitten en hun receptorbinding.