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Signaltransduktion

1 Definition

Als Signaltransduktion wird ein Prozess bezeichnet, bei dem ein biologisches Signal von einem Kompartiment in ein anderes übermittelt wird, wobei in aller Regel der Träger des Signals wechselt.

Signaltransduktionsprozesse finden typischerweise, aber nicht ausschließlich an der Zellmembran statt. Sie lösen eine Sequenz oder Kaskade enzymatisch vermittelter biochemischer Prozesse aus, die in der Weiterleitung biologischer Information durch Intrazellulärtransmitter münden.

2 Mechanismen

2.1 Biochemie

Biochemisch definierte Mechanismen der Signaltransduktion umfassen:

Signaltransduktionsprozesse werden durch lokale Akkumulation und Bindung an Reaktionspartner ("Signalkomplexe") bzw. Gerüstproteinen ("Scaffolds") oder durch Rekrutierung von Signalproteinen in spezifische Zellkompartimente unterstützt.

2.2 Biokybernetik

Bei Signaltransduktionsprozessen handelt es sich der Mehrzahl der Fälle um sättigbare Mechanismen, die durch die Langmuir-Gleichung definiert sind:

  • y = G*x / (D + x),

wobei x für ein Eingangssignal, y für die Antwort des Übertragungssystems, G für die Maximalverstärkung des Transduktionskanals und D für die Halbmaximalitätskonstante (EC50) stehen. Transkompartimentelle Kommunikationsprozesse lassen sich auf diese Weise mit dem gleichen Formalismus wie Enzymkinetiken oder Rezeptorbindungen beschreiben.

3 Beispiele

Beispiele wichtiger Signalwege sind

4 Literatur und Verweise

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