Der menschliche Wachstumshormonrezeptor (GHR) ist ein transmembranärer Typ-I-Interleukin-2-Rezeptor-ähnlicher Protein, der das Wachstumshormon (GH) bindet. Seine Aktivität beeinflusst Stoffwechselprozesse, Zellproliferation und Differenzierung.
Rezeptorstruktur und Bindung
Der GHR besitzt ein extrazelluläres Ligandenbindungsdomänensegment, eine transmembranielle Helix und einen intrazellulären Tyrosin-Kinase-ähnlichen (TK-) Bereich. GH bindet an die extrazelluläre Region, was zu einer Konformationsänderung führt und das dimerisierte Rezeptor-Doppel aus der Ruheform in die aktive Form überführt.
Signaltransduktion
JAK2-Aktivierung Durch die Bindung von GH kommt es zur Aktivierung des Janus-Kinase 2 (JAK2), welcher an das intrazelluläre Ende des Rezeptors bindet. JAK2 phosphoryliert Tyrosine im Cytoplasma des GHR, wodurch SH2-Domain-proteine wie STATs angezogen werden.
STAT-Signalweg Phosphorylierte STAT5b (und in geringerem Maße STAT1/3) dimerisieren und translozieren in den Zellkern, wo sie Gene regulieren, die an Wachstum und Stoffwechsel beteiligt sind.
MAPK-Aktivität Parallel dazu kann der GHR die Ras-RAF-MEK-ERK-Kaskade aktivieren, was die Zellproliferation und Differenzierung fördert.
PI3K/Akt-Signalweg Durch Phospholipidsynthese kann PI3K aktiviert werden, was Akt (Protein Kinase B) stimuliert und über AMPK sowie mTOR wichtige metabolische Prozesse steuert.
GSK-3β-Regulation Akt phosphoryliert GSK-3β, wodurch dessen Hemmung zu einer Aktivierung der Glycogensynthetase führt und Glukoseaufnahme erhöht wird.
Aktiverungsmechanismen von IGF-1 GH induziert die Expression von Insulinähnlichem Wachstumsfaktor 1 (IGF-1) in Leber und Gewebe, welches autark bzw. parakrin wirkt und zusätzliche Signale über den IGF-1-Rezeptor auslöst.
Physiologische Wirkungen
Wachstum &