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Odorant receptors
Girgis Noser
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Studium für die Gleichwertigkeit Pharmazie
Betreuer*in
Gerhard Buchbauer
DOI
10.25365/thesis.40953
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30321.16183.431565-3
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Bis heute wurden die Geruchs-Rezeptoren weit unterschätzt, obwohl der Geruchssinn eine
bedeutende Rolle im Leben von Mensch und Tier spielt. Speziell Tiere sind auf ihren
Geruchssinn angewiesen um geeignetes von untauglichem Futter zu unterscheiden, Gefahren
zu meiden, sich vor Feinden zu schützen, miteinander zu kommunizieren und einen passenden
Partner zu finden. Eine große Zahl dieser Funktionen des Geruchssinns haben sich im Laufe
der menschlichen Evolution verändert. Der Mensch ist nicht mehr so sehr auf seinen
Geruchssinn angewiesen, da die visuellen und auditiven Sinne mehr an Bedeutung gewonnen
haben. Trotzdem spielt der Geruchssinn weiterhin eine bedeutende Rolle in der menschlichen
Wahrnehmung. Der Großteil der menschlichen Geruchs-Rezeptoren wird von Chromosom 1
und 11 codiert, dagegen findet keine Codierung an Chromosom 20 und Y statt. In der
Vergangenheit wurde lange Zeit angenommen, dass Geruchs-Rezeptoren nur der
Wahrnehmung und Verarbeitung von Gerüchen dienen, neue Studien haben aber ergeben,
dass Geruchs-Rezeptoren nicht nur in der Nase vorkommen, sondern auch in anderen
menschlichen Organen, wie der Haut, der Leber, dem Herz, den Nieren, der Lunge, dem
Dickdarm, im Gehirn und sogar im männlichen Samen. Sie spielen eine wichtige Rolle bei
mehr physiologischen Abläufen, als bisher angenommen. Jede Geruchssinn-Zelle weist nur
eine Art von Geruchs-Rezeptoren auf und ist hoch spezialisiert auf eine kleine Gruppe von
Geruchsmolekülen. Die prozessierten Nerven-Signale jeder Geruchssinn-Zell-Gruppe werden
erst zu jeweils dem gleichen Glomerulus und anschließend zu anderen Teilen des Gehirns
weitergeleitet, wo sie Signal-Muster bilden. Somit können wir bewusst Gerüche wahrnehmen.
Richard Axel und Linda Buck haben dies entdeckt und wurden dafür im Jahre 2004 mit dem
Nobel-Preis für Physiologie und Medizin ausgezeichnet. Die Geruchs-Rezeptoren gehören zur
größten Gruppe der G-Protein gekoppelten Rezeptoren (GPCR) und ihre Hauptaufgabe ist die
Geruchs-Wahrnehmung. Sie sind heptahelicale, transmembranale Proteine, deren C-Terminus
intrazellulär und N-Terminus extrazellulär vorliegt. Bis jetzt sind die Kristall-Strukturen der
meisten Geruchs-Rezeptoren noch unbekannt, aber über Computer-gestützte Programme und
Datenbanken, die homologe Strukturen miteinander vergleichen, lassen sich die 3DStrukturen
der Rezeptoren vorhersagen. Dadurch kann die Bindungsstelle berechnet werden
und auch das Bindungs-Verhalten zu verschiedenen Geruchs-Molekülen. In dieser Arbeit
wird die 3-dimensionale Struktur des Rezeptors OR1G1 durch das Homologie-Modellierungs-
Programm MOE berechnet und die Bindung von Geruchsmolekülen untersucht.
Abstract
(Englisch)
Until now the odorant receptors are greatly underappreciated. Olfaction is very important for
the live of humans and animals, especially animals depend more on olfaction than humans in
many function such as to distinguish suitable food, to unfit foodstuff, to avoid dangers, to
protect from enemies, to communicate that way, and to find a receptive mate. A lot of these
functions have changed through the human evolution. Humans do not depend on olfaction to
remain alive or to exist because they rely more on the visual and auditory senses now, but
nevertheless it is still very important fact in humans live in comparison with other senses. The
olfactory sense of animal is more advanced than that of humans. Most of human odorant
receptors are distributed on chromosomes 1 and 11, on the other hand no odorant receptors
are distributed on chromosomes 20 and Y. In the past it was believed that the odorant
receptors have a function only for smell or olfaction process, but a lot of new researches have
demonstrated that odorant receptors are not only found within the human nose, but also in
many other human organs like the skin, liver, heart, kidney, lungs, colon, brain, and even
sperm and play important role in several physiological functions. Each odorant receptor cell
has only one type of odorant receptors and are highly specialized for a few odorant molecules;
each odorant receptor cell sends their nerve processes to the same glomerulus and after that to
other part of the brain where it is forming a pattern. Therefore, we can consciously experience
the smell. Richard Axel, and Linda Buck discovered that and were awarded with the Nobel
Prize in physiology or medicine in 2004. Odorant receptors belong to the largest family of
GPCRs and underlie odorant perception. They are heptahelical transmembrane proteins with
an intracellular carboxy-terminus and extracellular amino-terminus. Until now there is no
crystal structure of most odorant receptors known, but several computer aided programs and
database servers help to predict the 3 D structure of odorant receptors, through homology
modeling with other template (or templates) to predict the 3D structure of ORs, and also
through computer aided programs. One can predict the binding site, and allow docking with
different odorants. In this work we try to predict the 3D structure of OR1G1 through
homology modeling program MOE and docking with some odorant.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Odorant receptors Homology modeling Binding site OR1G1 Menthol
Schlagwörter
(Deutsch)
Geruchs-Rezeptoren Homologie-Modellierung Bindungs-Verhalten OR1G1 Menthol
Autor*innen
Girgis Noser
Haupttitel (Englisch)
Odorant receptors
Paralleltitel (Deutsch)
Geruchs-Rezeptoren
Publikationsjahr
2016
Umfangsangabe
V, 88 Blätter : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Gerhard Buchbauer
Klassifikation
42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie
AC Nummer
AC13062513
Utheses ID
36259
Studienkennzahl
UA | 996 | 449 | |