L-Phenylalanin und Tryptophan binden als direkte Liganden an GPR139 und aktivieren es, wodurch eine Kaskade intrazellulärer Signale ausgelöst wird. Im Gegensatz dazu entfalten Verbindungen wie Forskolin und Isoproterenol ihre Wirkung indirekt, indem sie sekundäre Botenstoffsysteme wie cAMP modulieren, was wiederum die GPR139-Aktivität beeinflussen kann. Calciumgluconat und Nifedipin beeinflussen die Funktion von GPR139 durch Veränderung der Calciumsignalisierung, einem entscheidenden Faktor in der GPCR-Dynamik.
Inhibitoren wie Genistein und G15 zeigen das komplizierte Zusammenspiel von Kinase-Signalwegen und G-Protein-Signalübertragung bei der Modulation der GPR139-Aktivität. In ähnlicher Weise können Dextromethorphan und Propranolol über ihre jeweiligen Rezeptorziele nachgeschaltete Effekte auf die GPR139-Signalübertragung ausüben. Diazoxid hebt durch die Modulation von Kaliumkanälen die Rolle der zellulären Erregbarkeit bei der GPCR-Funktion hervor.
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