Lexikon der Biologie



Steroide



Abb. 2: Regulation von Cholesterin:

Cholesterin und verwandte Steroide kommen in der Membran der meisten eukaryotischen Zellen (Eucyte) vor. In Wirbeltieren findet die Synthese von Cholesterin aus Acetyl-Coenzym A hauptsächlich in der Leber statt. Außerdem kann Cholesterin durch die Nahrung aufgenommen werden. Der Transport von Cholesterin im Blut wird durch LDL (low density lipoproteins) bewerkstelligt. Die Aufnahme von LDL in die Zelle wird durch den LDL-Rezeptor vermittelt, an den LDL bindet, wonach es in die Zelle aufgenommen wird. Um eine Anhäufung von Cholesterin in der Zelle zu vermeiden, sind sowohl die Enzyme für die Biosynthese von Cholesterin, HMG-CoA-Reductase (3-Hydroxy-3-Methylglutaryl-Coenzym-A-Reductase) und HMG-CoA-Synthetase, als auch der LDL-Rezeptor einer Regulation mit negativer Rückkopplung (Feedback) unterworfen: Wenn ausreichend Cholesterin in der Zelle vorhanden ist, sind sowohl die Gene der Enzyme für die Synthese von Cholesterin als auch für den LDL-Rezeptor inaktiv. Erst wenn die Zelle an Cholesterin verarmt, werden diese Gene aktiv. Diese Genaktivierung wird durch ein kürzlich beschriebenes Protein vermittelt, das in die Klasse der basischen helix-loop-helix-Transkriptionsfaktoren (helix-loop-helix-Motiv) gehört. Normalerweise sitzt dieses Protein als ein Vorläufer-Molekül (relative Molekülmasse 125.000) in der Zellmembran des endoplasmatischen Reticulums und in der Kernmembran (Kernhülle) und kann nicht als Transkriptionsfaktor wirken. Wenn die Zelle an Cholesterin verarmt, wird das Vorläufer-Molekül proteolytisch gespalten, und der cytoplasmatische Teil mit einer relativen Molekülmasse von 68.000 wandert in den Zellkern, wo er als Transkriptionsfaktor die oben beschriebenen Gene aktiviert, indem er an regulatorische Sequenzen, die sog. SREs (sterol responsive element), bindet (in der Abb. am Beispiel des Gens für den LDL-Rezeptor gezeigt). Der Transkriptionsfaktor kombiniert also die Funktion eines Membran-gebundenen Sensors für die Cholesterinkonzentration und eines Transkriptionsfaktors in einem Molekül. Er wird als SREBP (sterol responsive element binding protein) bezeichnet.

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