Dies ist eine kompakte Übersicht zu Peptide — geschrieben für Leser, die mehr als einen Absatz, aber kein Lehrbuch wollen.
Diese Seite wurde am 2026-08-01 aktualisiert und wird regelmäßig bei neuen Erkenntnissen überarbeitet.
== Calciumionen als sekundärer Botenstoff == Calciumionen (Ca2+) sind zentrale Signalionen innerhalb der Zelle, auch wenn diese meist nicht am Anfang einer intrazellulären Signalkette stehen. Durch Hormone oder elektrische Stimulation kann ein Anstieg der Calciumkonzentration der Zelle erfolgen. Die freie Calciumionenkonzentration ist in einer nicht erregten Zelle im Vergleich zum Außenmedium extrem niedrig. Durch das Öffnen spezifischer Ionenkanäle kann die Konzentration um mehrere Zehnerpotenzen erhöht werden. Calciumionen haben eine Vielzahl unterschiedlicher Effekte und wirken auf viele wichtige Prozesse, beispielsweise bei der Kontraktion von Muskeln, bei der Zellteilung, der Sekretion, der Genexpression oder bei Reaktion mit dem Intermediärstoffwechsel. Bei Pflanzen spielt es unter anderem bei der Auslösung bestimmter Wachstumsprozesse eine wichtige Rolle. Calciumionen können auf zwei unterschiedliche Weisen als Signalmolekül fungieren. Entweder besitzen Zielmoleküle wie Proteinkinase C, Villin oder Phospholipase A2 eine spezifische Bindestelle für Calciumionen. Die Aktivität dieser Moleküle wird durch die Calciumionen direkt beeinflusst. Ein in allen Eukaryonten vorkommendes und weit verbreitetes Zielprotein ist Calmodulin, was vier Calciumionen binden kann. Dieses kann im calciumgebundenen Zustand wiederum an andere Proteine andocken und jene aktivieren. Hier wirkt Calcium indirekt.
Quellen: de.wikipedia.org
== Stickstoffmonoxid (NO) als sekundärer Botenstoff == Das gasförmige Stickstoffmonoxid (NO) kann ebenfalls als sekundärer Botenstoff fungieren. Ursprünglich wurde die Bedeutung von NO als Botenstoff im Zusammenhang mit der Kontraktion und Entspannung von Blutgefäßen entdeckt. Mittlerweile ist bekannt, dass fast jede Zelle in Säugern durch NO reguliert werden kann und dass es als universaler Botenstoff für die intra- und interzelluläre Kommunikation dient. NO wird enzymatisch aus der Aminosäure L-Arginin gebildet, was eine Stickstoffmonoxidsynthase (NO-Synthase, NOS) katalysiert. Hierbei entsteht Citrullin, das im Harnstoffzyklus wieder zu Arginin regeneriert werden kann. Die NO-Synthasen sind als Dimere aktiv und können als inaktive Monomere vorliegen. Es gibt drei verschiedene NO-Synthasen, die unterschiedlich sensitiv auf Calciumionen reagieren. Eine Form, NOS II, wird hierbei aber nicht durch Calciumionen reguliert, sondern durch die Transkription seiner mRNA. Die NO-Synthase benötigt verschiedene Cofaktoren, wie beispielsweise FAD, Häm oder/und Sauerstoff. NO ist ein kleines, wasserlösliches Molekül, das Biomembranen ungehindert passieren kann. Da es als Radikal vorliegt, hat es in Wasser nur eine kurze Lebensdauer von ca. 4 Sekunden. Es reagiert mit Sauerstoff, Fe(II) in Hämen und SH-Gruppen, was die Bildung von S-Nitrosylgruppen (RS-NO) nach sich zieht. Enzymgebunden ist NO wesentlich länger stabil als frei in Lösung. Durch extra- oder intrazelluläre Signale wird die Bildung von NO stimuliert.
Quellen: de.wikipedia.org
Es kann dabei innerhalb derselben Zelle als Botenstoff dienen oder ein Signal einer benachbarten Zelle auslösen. Daher hat es sowohl die Eigenschaft eines autokrinen oder parakrinen Hormons als auch eines intrazellulären Botenstoffs. Physiologisch übt NO sowohl eine regulatorische als auch eine toxische Funktion aus. Letztere spielt insbesondere im Nervensystem eine Rolle. Möglicherweise wird während eines Schlaganfalles eine erhöhte Menge an NO gebildet, das zum Absterben von Nervenzellen führt. Die regulatorische Funktion von Stickstoffmonoxid ist vielfältig, da es mit vielen Effektorproteinen reagieren kann. So kann NO beispielsweise eine NO-sensitive Guanylylcyclase aktivieren, so dass die Menge an cGMP steigt. Dies hat vielfältige Folgen (siehe oben). Ein weiteres Effektormolekül ist Hämoglobin, das an einer reaktiven Cysteingruppe, Cys 93, und am Eisenatom durch NO nitrolysiert werden kann. Durch diese Prozesse können Erythrozyten Stickstoffmonoxid speichern und durch die Blutgefäße transportieren. In Abhängigkeit vom Sauerstoffgehalt dissoziiert NO wieder ab und kann mit Glutathion oder anderen Cysteinen reagieren. Dadurch gelangt NO schließlich ins Endothel kleiner Blutgefäße und bewirkt dort eine Weitung dieser Blutgefäße. Das geformte cGMP aktiviert die Proteinkinase G, die dann die Mysoin-light-chain Kinase phosphoryliert. Die phosphorylierte MLCK kann nicht mehr die Myosin light chain in der glatten Muskulatur aktivieren, weswegen keine Kontraktion möglich ist. Es kommt zu einer Entspannung der glatten Muskulatur und damit zu einer Vasodilatation.
Quellen: de.wikipedia.org
== Literatur == Gerhard Krauss: Biochemistry of Signal Transduction and Regulation. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA; 4. erweiterte und verbesserte Auflage 2008; ISBN 978-3-527-31397-6, S. 327ff. Bruce Alberts, Dennis Bray, Karen Hopkin, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts, Peter Walter, Lutz Nover (Hrsg.) und Pascal von Koskull-Döring (Hrsg.): Lehrbuch der Molekularen Zellbiologie. Wiley-VCH; 3., vollständig überarbeitete Auflage 2005; ISBN 978-3-527-31160-6 Rolf Knippers: Molekulare Genetik. Thieme, Stuttgart; 9., kompl. überarb. Auflage 2006; ISBN 978-3-13-477009-4
Quellen: de.wikipedia.org
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