Wie BMPs (bone morphogenetic proteins) ihre Rezeptoren binden und aktivieren

Abstract

Die BMPs sind hochwirksame Signalproteine, die Entwicklungs- und Regenerationsprozesse bestimmen. Die BMP-Rezeptoren sind Musterbeispiele für Rezeptoren mit nur einem Transmembransegment, bei denen auf besonders elegante Weise die Gegebenheiten der Interaktion von Membranproteinen für den Aktivierungsmechanismus ausgenützt werden. Charakteristisch ist die Bindung des BMP-Liganden an eine hochaffine Kette und die transaktivierende Bindung an eine niederaffine Kette, die nur in der Membran effizient ablaufen kann. Dabei wird die Affinität der dimeren BMPs durch die Bindung an zweimal zwei Rezeptorketten moduliert. Große Kontaktflächen zwischen BMP und den Rezeptorektodomänen zeigen eine große Anpassungsfähigkeit und bilden unterschiedliche Spezifitäten mit multiplen Rezeptorketten aus. Skeletterkrankungen, wie bestimmte Formen von Brachydaktylie und Symphalangismus, entstehen durch aktivierende und inaktivierende Mutationen im GDF-5/BMP-14, welche die Spezifität und Affinität für Rezeptorsubtypen verändern.

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