Melatonin-Rezeptor
Synonym: Melatoninrezeptor
Englisch: melatonin receptor
Definition
Melatonin-Rezeptoren sind Gi-gekoppelter-Rezeptoren, die Melatonin mit hoher Affinität binden und unter anderem eine Rolle bei der Regulation des Schlaf-Wach-Zyklus sowie bei der Hell-Dunkel-Adaption spielen. Aktuell (2023) sind drei Melatonin-Rezeptoren bekannt (MT1, MT2, MT3), wobei nur die ersten beiden beim Menschen vorkommen.
Genetik
MT1
Der MT1-Rezeptor wird durch das Gen MTNR1A Chromosom 4 an Genlokus 4q35.2 kodiert. Er besteht aus 350 Aminosäuren und hat ein Molekulargewicht von rund 39 kDa. Der Rezeptor wird in der Hypophyse, der Retina und im Nucleus suprachiasmaticus des Hypothalamus exprimiert.
MT2
Der MT2-Rezeptor wird durch das Gen MTNR1B auf Chromosom 11 an Genlokus 11q14.3 kodiert und umfasst 362 Aminosäuren. Er wird in der Haut und der Retina exprimiert und beeinflusst die Melatoninwirkung in der Retina.
Biochemie
Die Wirkung der Rezeptoren wird durch G-Proteine vermittelt, welche die Aktivität der Adenylatzyklase hemmen. Sie können sowohl als Monomere aktiv sein, als auch untereinander Homo- sowie Heterodimere bilden. Darüber hinaus formen MT2-Rezeptoren Heterodimere mit 5HT2C-Rezeptoren.
Der MT1-Rezeptor inhibiert nach seiner Aktivierung Forskolin-stimuliertes cAMP sowie die Signalübertragung mittels PKA und die Phosphorylierung von CREB. Zudem steigert er die Phosphorylierung von ERK1 und -2 und erhöht die Kaliumleitfähigkeit durch einwärts gerichtete Kir-Kanäle.
Die Aktivierung des MT2-Rezeptors hemmt sowohl die durch Forskolin-stimulierte cAMP-Produktion als auch die cGMP-Bildung. Darüber hinaus wird die Calcium-abhängige Dopaminfreisetzung in der Retina verringert und die Proteinkinase C (PKC) im Nucleus suprachiasmaticus aktiviert.
Klinische Relevanz
Mutationen des Gens MTNR1A stehen mit Bruxismus und Skoliose in Verbindung. Eine aberrante Expression des Gens MTNR1B ist mit Typ 2 Diabetes sowie idiopathischer Skoliose assoziiert.
Pharmakologie
Verschiedene Agonisten an Melatonin-Rezeptoren werden als Schlafmittel zur Behandlung von Schlafstörungen eingesetzt, darunter Ramelteon und Tasimelteon. Agomelatin wirkt ebenfalls als Agonist an beiden Rezeptoren und wird zur Therapie von Depressionen verwendet.
Quellen
- wikipedia (EN) - Melatonin-receptor, zuletzt abgerufen am 23.11.2023
- Liu J et al.; MT1 and MT2 Melatonin Receptors: A Therapeutic Perspective; Annu Rev Pharmacol Toxicol. 2016; 56: 361–383.
- GeneCards; MTNR1A Gene; abgerufen am 24.11.2023
- GeneCards; MTNR1B Gene; abgerufen am 24.11.2023