# Neuronale Ca2+-Signale

## Übersicht: Entstehung von Ca2+-Signalen

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## Die Entstehung von Ca2+-Signalen
Grundlage aller zytoplasmatischen Ca2+-Signale sind die steilen Konzentrationsdifferenzen zwischen dem Interstitiallösung (ca. 1000 µM), dem Zytosol (0.1 µM) und dem endoplasmatischen Retikulum (ER, 100-1000 µM). Diese Ca2+-Verteilung wird durch Transportproteine aufrechterhalten, die Ca2+ aus dem Zytoplasma schaffen. Na+/Ca2+-Austauscher koppeln den Na+-Gradienten über der Plasmamembran an den Ca2+-Export, und Ca2+-Pumpen nutzen Energie aus der Hydrolyse von ATP zum Ca2+-Transport ins ER. Öffnung von Ca2+-Kanälen in der Plasmamembran führt zu Ca2+-Einstrom und zum Anstieg der zytoplasmatischen Ca2+- Konzentration. Dieses Ca2+-Signal kann durch positive Rückkopplung verstärkt werden, ein Prozess, der durch Ca2+-Kanäle im ER vermittelt wird. Vor allem Ryanodinrezeptoren (aber in geringerem Maß auch IP3-rezeptoren) tragen zu dieser Signalverstärkung bei, denn sie werden direkt durch Bindung von Ca2+ geöffnet (Ca2+-induzierte Ca2+-Freisetzung, CICR). Die Ca2+-Kanäle des ER können auch durch intrazelluläre Botenstoffe (IP3 und cADPR) aktiviert werden, ein Vorgang, der durch metabotrope Neurotransmitterrezeptoren ausgelöst werden kann.

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Institut für Biologische Informationsverarbeitung im Forschungszentrum Jülich