# Β1-Adrenozeptor

Der β$_1$-Adrenozeptor, häufig auch β$_1$-adrenerger Rezeptor genannt, ist ein Zellmembran-ständiges Protein aus der zur Familie der G-Protein-gekoppelten Rezeptoren gehörenden Beta-Adrenozeptoren. Er wird durch das Hormon Adrenalin aktiviert und ist unter anderem für dessen Wirkung auf das Herz verantwortlich. Der β$_1$-Adrenozeptor ist das molekulare Ziel einer der bedeutsamsten Gruppen von Arzneistoffen, den Betablockern.

## Verbreitung im Tierreich

Der β$_1$-Adrenozeptor zeigt eine weite Verbreitung innerhalb des Unterstamms der Wirbeltiere. Er konnte sowohl bei Fischen, Amphibien, Reptilien, Vögeln als auch bei Säugetieren nachgewiesen werden. Die entwicklungsgeschichtliche Entstehung der β$_1$-Adrenozeptoren und die Abspaltung zu anderen β-Adrenozeptoren durch Genverdopplung kann auf das späte Neoproterozoikum oder das frühe Paläozoikum extrapoliert werden.

## Vorkommen und Funktion beim Menschen

Im menschlichen Organismus ist der β$_1$-Adrenozeptor insbesondere im Herz zu finden. Im Herz ist er mit einem Anteil von 70 bis 80 % der dominierende β-Adrenozeptor. Er ist hauptverantwortlich für die Kontraktilität erhöhende (positive Inotropie), Herzfrequenz erhöhende (positive Chronotropie), Erregungsleitung beschleunigende (positive Dromotropie) und Reizschwelle senkende Wirkung (positive Bathmotropie) des Adrenalins am Herz.
Der β$_1$-Adrenozeptor findet sich auch auf Zellen in der Niere, den juxtaglomerulären Zellen. Über eine Stimulation kommt es zur Reninausschüttung.

## Genetik

Der β$_1$-Adrenozeptor wird durch das intronfreie ADRB1-Gen codiert. Das ADRB1-Gen des Menschen liegt auf dem Chromosom 10 im Genlocus 10q24-q26. Polymorphismen des Gens werden unter anderem mit Herzinsuffizienz und einer veränderten Wirksamkeit von Betablockern in Verbindung gebracht.

## Biochemie
### Struktur

Der β$_1$-Adrenozeptor war einer der ersten G-Protein-gekoppelten Rezeptoren, dessen Struktur mit Hilfe der Röntgenkristallographie aufgeklärt werden konnte. Als charakteristisches Motiv trägt der β$_1$-Adrenozeptor, wie alle anderen bekannten G-Protein-gekoppelten Rezeptoren, sieben die Zellmembran durchspannende α-Helices. Wie beim Rhodopsin schließt sich eine achte α-Helix an das intrazelluläre Ende der transmembranären Helix 7 an. Zusätzlich verfügt der β$_1$-Adrenozeptor ähnlich dem β$_2$-Adrenozeptor, über ein weiteres α-helikales Strukturmotiv, welches sich extrazellulär zwischen den Transmembranhelices 4 und 5 befindet. Eine Ligandenbindungsstelle, an die der körpereigene Ligand Adrenalin und zahlreiche Arzneistoffe binden, liegt auf der zelläußeren Seite der Transmembranhelices. Die zellinneren Schleifen hingegen tragen Bindungsstellen für die an der Signalweiterleitung beteiligten Effektorproteine, insbesondere G-Proteine.

### Rezeptoraktivierung

Der β$_1$-Adrenozeptor wird durch Bindung seiner körpereigenen Liganden Adrenalin und Noradrenalin aktiviert. Durch die Bindung eines agonistischen Liganden wird die Ligandenbindungsstelle kontrahiert und der aktive Zustand des Rezeptors stabilisiert. In diesem Zustand ist der Rezeptor in der Lage, intrazellulär gebundene G-Proteine zu aktivieren und somit eine Signaltransduktionskaskade zu starten. Über den β$_1$-Adrenozeptor werden bevorzugt G$_s$-Proteine aktiviert, welche ihrerseits Adenylylcyclasen aktivieren und den intrazellulären cAMP-Spiegel erhöhen.

## Pharmakologie

Der β$_1$-Adrenozeptor ist einer der pharmakologisch bedeutsamsten Zielstrukturen für die Arzneistoffentwicklung. Antagonisten des β$_1$-Adrenozeptors, die sogenannten Betablocker, zu denen unter anderem die Arzneistoffe Atenolol, Bisoprolol, Carvedilol, Metoprolol, Nebivolol, Propranolol, Sotalol und Timolol gehören, werden insbesondere in der Therapie des Bluthochdrucks, der koronaren Herzkrankheit, der Herzinsuffizienz, von Herzrhythmusstörungen und der Migräne eingesetzt.
β$_1$-Adrenozeptoragonisten, wie Adrenalin, Noradrenalin und Dobutamin werden in der Anästhesie sowie intensiv- und notfallmedizinisch verwendet.