β1-Adrenozeptor

Synonyme: Beta-1-Rezeptor, Beta-1-Adrenozeptor, β1-adrenerger Rezeptor
Englisch: beta-1 adrenergic receptor

Definition

Der β₁-Adrenozeptor, kurz ADRB1, ist ein G_s-gekoppelter-Rezeptor aus der Familie der Adrenozeptoren. Er wird vor allem im Myokard exprimiert und durch das Katecholamin Adrenalin aktiviert.

siehe auch: β₂-Adrenozeptor

Genetik

Der β₁-Adrenozeptor wird durch das ADRB1-Gen kodiert. Es befindet sich beim Menschen auf Chromosom 10 am Genlokus 10q25.3.

Biochemie

Der β₁-Adrenozeptor ist ein Transmembranprotein, das aus 477 Aminosäuren besteht, die ein Molekulargewicht von 51,3 kDa besitzen. Wie andere G-Protein-gekoppelte Rezeptoren, besteht seine Tertiärstruktur aus 7 α-Helices, welche die Zellmembran durchspannen. An das intrazelluläre Ende der Helix 7 schließt sich eine 8. Helix an. Zwischen den Transmembranhelices 4 und 5 befindet sich extrazellulär ein weiteres α-helikales Strukturmotiv. Die Bindungsstelle des Rezeptors für seine physiologischen Liganden Adrenalin und Noradrenalin liegt an der Außenseite der Zellmembran. Die in das Zellinnere ragenden Domänen tragen Bindungsstellen für Effektorproteine (G-Proteine), welche die Signalweiterleitung erledigen.

Durch die Bindung des Liganden wird die Bindungsstelle kontrahiert und der Rezeptor in seinen aktiven Zustand überführt. In der Folge wird die intrazelluläre Signaltransduktionskaskade angestoßen. Der β₁-Adrenozeptor aktiviert bevorzugt G_S-Proteine, die ihrerseits Adenylatzyklasen aktivieren und damit den cAMP-Spiegel der Zelle erhöhen. cAMP wiederum aktiviert die Proteinkinase A (PKA), welche über die Phosphorylierung und damit Öffnung von L-Typ-Calciumkanälen die Herzfrequenz und die Kontraktilität der Herzmuskelzellen steigert.

Physiologie

Der β₁-Adrenozeptor ist der wichtigste Adrenozeptor des Herzens. Seine Stimulierung wirkt

positiv inotrop (Steigerung der Kontraktionskraft),
positiv chronotrop (Erhöhung der Herzfrequenz),
positiv dromotrop (Beschleunigung der Erregungsleitung) und
positiv bathmotrop (Senkung der Reizschwelle)
positiv lusitrop (Beschleunigung der Relaxation)

Pharmakologie

Der β₁-Adrenozeptor ist Angriffspunkt zahlreicher Arzneistoffe, die entweder agonistisch oder antagonistisch am Rezeptor wirken:

Agonisten

Selektive und nicht-selektive β₁-Agonisten bzw. Beta-1-Sympathomimetika kommen u.a. bei Kreislaufstillstand und kardiogem Schock zum Einsatz. Beispielsubstanzen sind:

Antagonisten

β₁-selektive Betablocker werden u.a. bei arterieller Hypertonie, Angina pectoris, KHK und Arrhythmien sowie zur Glaukombehandlung eingesetzt. Beispiele sind:

Literatur

Reiner. β-Arrestin/Rezeptor-Interaktionen, Dissertation, 2010