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Lexikon der Biochemie: Adrenorezeptoren

Adrenorezeptoren, adrenerge Rezeptoren, membranständige Rezeptoren für Adrenalin und Noradrenalin. Die beiden Catecholamine vermitteln ihre Wirkungen über α1-, α2-, β1- und β2-A. Die α1-A. aktivieren ein G-Protein der GP-Familie, das Phosphatidylinosit-spezifische Phospholipase C aktiviert. Als sekundäre Botenstoffe werden Inosit-1,4,5-triphosphat (IP3) und Diacylglycerin (DAG) gebildet. Während IP3 aus dem endoplasmatischen Reticulum Ca2+ freisetzt, aktiviert DAG die Protein-Kinase C, die wiederum spezifische Zielproteine phosphoryliert. α2-A. aktivieren ein G-Protein der Gi-Familie, das entweder die Adenylat-Cyclase hemmt, oder die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass spannungsabhängige K+-Kanäle geöffnet sind bzw. die Wahrscheinlichkeit verrringert, dass spannungsabhängige Ca2+-Kanäle geöffnet sind. β1- und β2-A. aktivieren ihrerseits das GS-Protein, das die Adenylat-Cyclase stimuliert. Das daraufhin gebildete cAMP aktiviert die Protein-Kinase A mit weiterführenden Phosphorylierungen von zusätzlichen Zielproteinen. Die pharmakologischen Eigenschaften deuten darauf hin, dass es nicht nur je einen α1- und α2-A. gibt, sondern von beiden Typen je drei leicht verschiedene Formen (durch tiefgesetzte Buchstaben A, B und C gekennzeichnet). Ein dritter β-A., β3-A. genannt, ist ebenfalls an GS gekoppelt. Der menschliche β1-A. besteht aus einer Peptidkette mit 477 Aminosäurebausteinen, die – wie bei allen G-Protein-gekoppelten Rezeptoren – siebenmal die Membran durchspannt (G-Protein-gekoppelte-Rezeptoren). Die sieben Transmembran-Domänen sind nicht nebeneinander gereiht, sondern taschenartig geordnet, wobei kleine Liganden, wie die Catecholamine innerhalb dieser Tasche gebunden werden, während an der Bindung großer Neuropeptide auch extrazelluläre Abschnitte Anteil haben. Für die Bindung von Noradrenalin sind ein Asp-Rest der Transmembran-Helix 3, zwei Ser-Reste der Transmembran-Helix 5 und ein Phe-Rest der Transmembran-Helix 6 beteiligt. Der N-terminale Bereich ragt in den Extrazellulärraum, der C-terminale Abschnitt in den Intrazellulärraum. Bei der Rezeptoraktivierung durch einen Agonisten bindet das G-Protein GS an seine cytoplasmatische Oberfläche, speziell an die dritte intrazelluläre Schleife. [T. Frielle et al. TINS 11 (1988) 321; A.G. Gilman Annu. Rev. Biochem. 56 (1987) 615.]

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