Abstract

Das endoplasmatische Retikulum (ER) ist eine intrazelluläre Organelle, die aus einem membranartigen Labyrinthnetz besteht, das sich durch das gesamte Zytoplasma der Zelle erstreckt und an die Kernhülle angrenzt. In allen eukaryontischen Zellen ist das ER der Ort, an dem die Faltung und der Zusammenbau von Proteinen stattfindet, die für den extrazellulären Raum, die Plasmamembran und die exo-/endozytären Kompartimente bestimmt sind. Das ER reagiert äußerst empfindlich auf Veränderungen der Homöostase und verfügt über strenge Qualitätskontrollsysteme, die sicherstellen, dass nur korrekt gefaltete Proteine in den Golgi gelangen und ungefaltete oder falsch gefaltete Proteine zurückgehalten und schließlich abgebaut werden. Eine Reihe biochemischer und physiologischer Stimuli, wie z. B. Störungen der Kalziumhomöostase oder des Redoxstatus, erhöhte sekretorische Proteinsynthese, Expression fehlgefalteter Proteine, Zucker-/Glukoseentzug, veränderte Glykosylierung und Überladung mit Cholesterin, können die ER-Homöostase stören, den ER belasten und in der Folge zu einer Anhäufung ungefalteter oder fehlgefalteter Proteine im ER-Lumen führen. Der ER hat hochspezifische Signalwege, die so genannte Unfolded Protein Response (UPR), entwickelt, um mit der Anhäufung ungefalteter oder fehlgefalteter Proteine fertig zu werden. Jüngste Entdeckungen der Mechanismen der ER-Stress-Signalgebung haben zu wichtigen neuen Erkenntnissen über die verschiedenen zellulären und physiologischen Prozesse geführt, die durch die UPR reguliert werden. Diese Übersicht fasst die komplexe Regulierung der UPR-Signalgebung und ihre Bedeutung für die menschliche Physiologie und Krankheit zusammen.