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2026-03-30T16:56:24Z

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{{Infobox Protein
| Name = LDL-Rezeptor
| Bild = LDLR 1N7D.png
| Bild_legende = Oberflächenmodell der extrazellulären Domäne des LDLR nach {{PDB|1N7D}}
| PDB = {{PDB2|1ajj}}, {{PDB2|1d2j}}, {{PDB2|1f5y}}, {{PDB2|1f8z}}, {{PDB2|1hj7}}, {{PDB2|1hz8}}, {{PDB2|1i0u}}, {{PDB2|1ijq}}, {{PDB2|1ldl}}, {{PDB2|1ldr}}, {{PDB2|1n7d}}, {{PDB2|1xfe}}, {{PDB2|2fcw}}
| Groesse = 839 Aminosäuren; 93,1 kDa
| Kofaktor =
| Precursor =
| Struktur =
| Isoformen =
| HGNCid = 6547
| Symbol = LDLR
| AltSymbols =
| OMIM = 606945
| UniProt = P01130
| MGIid = 96765
| CAS =
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| Reaktionsart =
| Substrat =
| Produkte =
| Homolog_fam = LDL-Rezeptor
| Taxon = [[vielzellige Tiere]]
| Taxon_Ausnahme =
| Orthologe = {{ Protein Orthologe
| Spezies1 = Mensch
| Spezies2 = Hausmaus
| S1_EntrezGene = 3949
| S1_Ensembl = ENSG00000130164
| S1_RefseqmRNA = NM_000527
| S1_RefseqProtein = NP_000518
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| S1_GenLoc_chr = 19
| S1_GenLoc_start = 11061155
| S1_GenLoc_end = 11103838
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| S2_EntrezGene = 16835
| S2_Ensembl = ENSMUSG00000032193
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| S2_RefseqProtein = XP_984114
| S2_GenLoc_db =
| S2_GenLoc_chr = 9
| S2_GenLoc_start = 21474033
| S2_GenLoc_end = 21500318
| S2_Uniprot = Q3TVR4
}}
}}

Der '''LDL-Rezeptor''' (''low density lipoprotein receptor'') ist ein [[Protein]], das in [[Zellmembran]]en aller Tiere verankert ist. Es ist ein sogenannter [[Rezeptor (Biochemie)|Membranrezeptor]], der mit seinen außerhalb der Zelle gelegenen Bindungsstellen die spezifische Bindung an das [[Apolipoprotein|Apoprotein B-100]], den Proteinanteil der [[Low Density Lipoprotein|LDL]]-Nahrungsfette vermittelt. Nachdem das LDL so gebunden ist, wird es in das Innere der Zelle transportiert.<ref name='u'>{{UniProt|P01130}}</ref>

Für die Aufklärung des vom LDL-Rezeptor genutzten Aufnahmemechanismus und die Bedeutung für den Cholesterinhaushalt wurden [[Joseph Leonard Goldstein]] und [[Michael S. Brown]] 1985 mit dem [[Nobelpreis]] ausgezeichnet.<ref name='nob'/>

== Synthese ==
LDL-Rezeptoren werden synthetisiert, wenn die Cholesterinkonzentration innerhalb der Zelle zu gering ist. Die Transkription des LDL-Rezeptor-Gens wird durch [[SREBP|SREBP2]] aktiviert.

Das 44,36 [[Basenpaar|Kilobasen]] lange [[Gen]], das für den Rezeptor kodiert, enthält 18 [[Exon]]s. Die 5174 Basen der [[mRNA]] werden am [[Endoplasmatisches Retikulum|Endoplasmatischen Reticulum]] in ein 839 [[Aminosäuresequenz|Aminosäuren]] enthaltendes und 93,1 [[Dalton (Einheit)|kDa]] schweres Protein übersetzt. Dieses wird im [[Golgi-Apparat]] [[Glykoproteine|glykosyliert]] und dann an die Zelloberfläche transportiert. Etwa 700 der 839 Aminosäuren bilden den extrazellulären Teil des Rezeptors.<ref name="u" />

== Funktion ==
=== Transport von LDL aus dem Blutplasma in die Zelle ===
LDL-Rezeptoren findet man auf nahezu allen Zelltypen, da sie die Versorgung der Körperzellen mit dem in der LDL transportierten [[Cholesterin]] sicherstellen. Die beladenen Rezeptoren konzentrieren sich an bestimmten Stellen der Zelloberfläche, sogenannten ''Coated Pits'', und werden zusammen mit dem LDL-Partikel innerhalb weniger Minuten durch [[Membrantransport|Endozytose]] in die Zelle geschleust. Hierbei schnüren sich die ''Coated Pits'' von der Plasmamembran in Richtung des Zellinneren ab und bilden kleine, [[Biomembran|membran]]umhüllte Kugeln, die ''Coated Vesicles''. Diese [[Vesikel (Biologie)|Vesikel]] sind durch eine [[Clathrin]]hülle stabilisiert, die aus vielen zusammengelagerten Clathrin-Molekülen (in Form von [[Triskele|Triskelions]]) besteht. Die Clathrinhülle zerfällt kurz nach der Abschnürung des Vesikels, das dadurch zu einem sogenannten [[Endosom]] wird. In diesem fällt kontinuierlich der [[pH-Wert]], während das Endosom "reift". In einem ''CURL (Compartment for Uncoupling of Receptor and Ligand)'' genannten Stadium trennt sich aufgrund des sauren Milieus das LDL vom LDL-Rezeptor.

Während die Rezeptoren erneut an die Oberfläche der Zellmembran transportiert werden (Rezeptor-Recycling), fusionieren im Zellinneren die LDL-haltigen Endosomen mit [[Lysosom]]en zu sekundären Lysosomen. Dort werden die LDL-Partikel enzymatisch abgebaut. Der Proteinanteil wird in [[Aminosäuren]] zerlegt und die Cholesterinester durch eine lysosomale [[Lipasen|Lipase]] in [[Cholesterin]] und freie [[Fettsäuren]] gespalten. Das so freigesetzte Cholesterin kann dann in die [[Zellmembran]] eingefügt werden (siehe auch [[Membrantransport]]), in den entsprechenden Geweben zur Synthese von [[Steroidhormone]]n verwendet oder als Cholesterin-[[Carbonsäureester|Ester]] gespeichert werden.<ref name='jeon'/> Alternativ erfolgt eine Aufnahme von LDL in Zellen über den [[Scavenger-Pathway]].

=== Aufnahme anderer Proteine ===
Der LDL-Rezeptor ist auch dasjenige Protein, das den Transport von [[Twin Arginine Translocation|Tat-Protein]] des [[HI-Virus]] in [[Neuron]]en bewerkstelligt. Er ist damit ein Faktor bei der [[HIV-Infektion]].<ref name='liu'/>

== Gendefekt des Rezeptors ==
Ein genetischer Defekt des LDL-Rezeptors ist die Ursache für die vererbliche [[Hypercholesterinämie|familiäre Hypercholesterinämie]]. Die Patienten besitzen wenig bis keine funktionsfähigen LDL-Rezeptoren. Insbesondere bei der [[Homozygotie|homozygoten]] Form der familiären Hypercholesterinämie (HoFH) zeigt sich ein weitestgehender Funktionsverlust des LDL-Rezeptors, während bei der [[Heterozygotie|heterozygoten]] Form der Krankheit meist noch eine Restfunktion des Rezeptors vorliegt. Da sowohl die [[Transkription (Biologie)|Transkription]] des LDL-Rezeptors als auch die zelluläre Eigensynthese von Cholesterin durch intrazelluläres Cholesterin revers reguliert werden, entsteht ein Teufelskreis mit der Folge eines dramatisch erhöhten LDL-Cholesterinspiegels im Serum, der begleitet wird von einer intrazellulären Überproduktion an Cholesterin. Schon im Kindesalter leiden manche Betroffene an einer sich rasch ausbreitenden [[Arteriosklerose]]. Patienten mit der homozygoten Form fallen dabei meist mit Gesamtcholesterinwerten von 650 bis 1000 mg/dl sowie LDL-Cholesterinwerten von > 500 mg/dl auf.<ref>A. D. Marais: ''Familial hypercholesterolaemia''. In: ''Clin. Biochem. Rev.'' Band 25, Nr. 1, 2004, S. 49–86.</ref><ref name="raal">F. J. Raal, R. D. Santos: ''Homozygous familial hypercholesterolemia: Current perspectives on diagnosis and treatment''. In: ''Atherosclerosis.'' Band 223, Nr. 2, 2012, S. 262–268.</ref>

Bei HoFH-Patienten zeigt sich ein direkter Zusammenhang zwischen erhöhten LDL-Cholesterin-Spiegeln und dem Risiko kardiovaskulärer Ereignisse (wie z. B. Herzinfarkt, Schlaganfall).<ref>J. L. Goldstein, H. H. Hobbs et al.: ''Familial hypercholesterolemia''. New York, McGraw-Hill 2001</ref><ref>S. Moorjani, M. Roy et al.: ''Mutations of low-density-lipoprotein-receptor gene, variation in plasma cholesterol, and expression of coronary heart disease in homozygous familial hypercholesterolaemia''. In: ''Lancet'', Band 341, Nr. 8856, 1993, S. 1303–1306.</ref> Für die homozygote Form der familiären Hypercholesterinämie (HoFH) ist eine ausgeprägte Arteriosklerose bereits in jungen Jahren typisch.<ref>Rader DJ, Cohen J, Hobbs HH. ''Monogenic hypercholesterolemia: new insights in pathogenesis and treatment''. J Clin Invest 2003; 111:1795–1803</ref><ref>Z. Reiner et al.: ''ESC/EAS guidelines for the management of dyslipidaemias''. In: ''European Heart Journal'', Band 32, 2011, S. 1769–1818.</ref>

Die cholesterinabhängige Transkriptionsregulation des LDL-Rezeptors kann jedoch zur Therapie [[heterozygot]]er LDL-Rezeptordefekte genutzt werden: Durch pharmakologische Hemmung der zellulären Cholesterinsynthese ([[Statin]]e) verarmen die Zellen an Cholesterin und erhöhen die Transkription des gesunden [[Allel]]s, so dass die LDL-Rezeptorlevel Werte erreichen, die denen von Gesunden ähnlich sind. Als Folge steigt die LDL-Aufnahme in die Zelle und die erhöhten LDL-Spiegel im Serum werden reduziert.<ref name='sai'/>

Bei Patienten mit homozygoter familiärer Hypercholesterinämie (HoFH) funktioniert dieser Therapieansatz meist nur unzureichend: Durch den genetischen Defekt ist in der Regel die Bindung des LDL-Cholesterins an die LDL-Rezeptoren stark beeinträchtigt<ref name="raal"/>. Ein 2013 zugelassener Behandlungsansatz bei HoFH-Patienten ist die Hemmung des [[Mikrosomales Triglycerid-Transferprotein|mikrosomalen Transportproteins]] (MTP) mit dem MTP-Hemmer [[Lomitapid]].

== Einzelnachweise ==
<references>
<ref name='jeon'>
{{cite journal |author=H. Jeon, S. C. Blacklow |date=2005 |title=Structure and physiologic function of the low-density lipoprotein receptor |journal=[[Annu. Rev. Biochem.]] |volume=74 |pages=535–562 |doi=10.1146/annurev.biochem.74.082803.133354 |pmid=15952897 |language=en}}
</ref>
<ref name='sai'>
{{cite journal |author=Y. Saito |date=2009 |title=Critical appraisal of the role of pitavastatin in treating dyslipidemias and achieving lipid goals |journal=Vasc Health Risk Manag |volume=5 |pages=921–936 |pmid=19997573 |pmc=2788597 |language=en}}
</ref>
<ref name='liu'>
{{cite journal |author=Y. Liu, M. Jones, C. M. Hingtgen ''et al.'' |date=2000-12 |title=Uptake of HIV-1 tat protein mediated by low-density lipoprotein receptor-related protein disrupts the neuronal metabolic balance of the receptor ligands |journal=Nat. Med. |volume=6 |issue=12 |pages=1380–1387 |doi=10.1038/82199 |pmid=11100124 |language=en}}
</ref>

<ref name='nob'>{{cite web |author=The Nobel Foundation |authorlink=Nobelpreis |url=http://nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1985/ |title=The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1985 |language=en |access-date=2010-05-06}}</ref>
</references>

== Weblinks ==
* [http://www.kup.at/kup/images/browser/1081.jpg Struktur des LDL-Rezeptors]
* [http://www.kup.at/kup/images/browser/1083.jpg Schematische Darstellung des LDL-Rezeptor Defektes bei heterozygoter und homozygoter familiärer Hypercholesterinämie]
* [http://www.utsouthwestern.edu/utsw/cda/dept14857/files/114532.html Beschreibung (Engl.) des ''„LDL-Receptor Pathways“'' durch die Nobelpreisträger Michael S. Brown und Joseph L. Goldstein]

[[Kategorie:Rezeptor]]
[[Kategorie:Codiert auf Chromosom 19 (Mensch)]]

LDL-Rezeptor - Versionsgeschichte

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