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Hormone - eine Einleitung

Peptidhormone

Peptidhormone bestehen aus durch Peptidbindungen miteinander verknüpften Aminosäuren. Peptidhormone sind nicht fettlöslich und können deshalb die Zellmembran nicht einfach durchdringen. Sie binden an spezifische Oberflächenrezeptoren, die sich nur auf den jeweiligen Zielzellen am Wirkort befinden. Die Bindung an den Rezeptor aktiviert intrazelluläre Botenstoffe, die so genannten Second Messenger (z.B. cAMP: cyclisches Adenosin-monophosphat über die Aktivierung der Adenylat-Cyclase), die eine chemische Kettenreaktion in der betreffenden Zelle in Gang setzen und so die gewünschte Wirkung erzeugen. Die wichtigsten Peptidhormone sind die Aktivierungshormone (z.B. Schilddrüsen-, Nebennierenmark-, Hypothalamus- und Hypophysenhormone).

Abb.1
Nonapeptid Bradykinin (NH2-Arg-Pro-Pro-Gly-Phe-Ser-Pro-Phe-Arg-COOH)

Synthese von Peptidhormonen

Das Prinzip der Biosynthese der Peptidhormone wurde zuerst bei Angiotensin und Bradykinin entdeckt und hat sich als allgemein gültig erwiesen. Die Oligo- bzw. Polypeptide der Peptidhormone werden aus inaktiven Vorstufen durch enzymatische Proteolyse freigesetzt. Diese Vorstufen sind unsystematisch entweder durch Anhängen der Silbe "-ogen" (Beispiel: Angiotensinogen) oder der Vorsilbe "Pro-" (Beispiel: Proinsulin) gekennzeichnet. Bei Vorhandensein einer aminoterminalen Signalsequenz wird noch die Silbe "Prä-" dazugesetzt (Prä-Pro-Insulin). Vorläufermoleküle können die Information (Aminosäure-Sequenz) für mehrere Peptidhormone enthalten und besitzen daher Speicherfunktion; ein Beispiel dafür ist das Proopiomelanocortin, welches als Speicherform für Corticotropin, α- und β-Melanotropin, Met-Enkephalin, β- und γ-Lipotropin und die Endorphine angesehen wird.

Wie bei den meisten anderen Proteinen beginnt die Synthese eines Peptidhormons im Zellkern: dort wird der codierende DNA-Abschnitt in mRNA (Messenger-RNA) übersetzt. Die mRNA wandert aus dem Zellkern ins Cytoplasma und bindet dort an ein Ribosom. Hier findet die Biosynthese der Peptidkette gemäß den Anweisungen der mRNA statt. Die wachsende Polypeptidkette wird in das endoplasmatische Retikulum (ER) eingeschleust, es bildet sich das Prä-Pro-Hormon. Im ER werden die überflüssigen Abschnitte abgespalten und, falls nötig, Disulfid-Brücken geknüpft. Das Peptidhormon wird in Speichergranula verpackt und dort bis zur Sekretion gelagert.

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