Calciumsensitiver Rezeptor

Der calciumsensitive Rezeptor (engl. calcium sensing receptor) ist ein Rezeptorprotein aus der Gruppe der G-Protein-gekoppelten Rezeptoren, das für die Zelle für die Bestimmung des extrazellulären Calciumspiegels verantwortlich ist. Der calciumsensitive Rezeptor kommt insbesondere auf der Oberfläche von Hauptzellen der Nebenschilddrüse und Nierentubuluszellen vor. Er reguliert die Sekretion des Nebenschilddrüsenhormons Parathormon und die Reabsorption von Calcium aus dem Primärharn.

Calciumsensitiver Rezeptor
Eigenschaften des menschlichen Proteins
Masse/Länge Primärstruktur 1059 AS; 118 kDa
Sekundär- bis Quartärstruktur multipass Membranprotein
Isoformen 2
Bezeichner
Gen-Namen CASR ; CAR; FHH; FIH; GPRC2A; HHC; HHC1; MGC138441; NSHPT; PCAR1
Externe IDs
Vorkommen
Homologie-Familie G-Protein gekoppelte Rezeptorfamilie 3
Übergeordnetes Taxon Euteleostomi

Mutationen im Gen des Rezeptors, welche die Funktion verschlechtern (Loss-of-function), führen zur familiären hypokalzurischen Hyperkalzämie (FHH) und zu schwerem neonatalen primären Hyperparathyreoidismus. Mutationen, welche die Aktivität des Rezeptors steigern (Gain-of-function) können zur autosomal-dominanten Hypokalzämie mit Hyperkalzurie (vermindertes Serum-Calcium mit erhöhter Calcium-Ausscheidung) führen.

Biosynthese und Proteinstruktur

Das Gen für den calciumsensitiven Rezeptor CaSR liegt auf Chromosom 3q21 und codiert für ein membranständiges Protein von 1059 Aminosäuren mit einer großen extrazellulären Domäne, sieben Transmembran-Domänen und einem intrazellulären Anhang. Die große extrazelluläre Domäne besteht aus zwei Lappen, die für die Bindung des Liganden verantwortlich sind und einem Cystein-reichen Anteil. Nach Bindung des Liganden kommt es an der Zelloberfläche zur Bildung von Dimeren und zur Aktivierung von Phospholipase C, Adenylylcyclase und proteinkinase-abhängiger intrazellulärer Stoffwechselwege.[1]

Biologische Funktion

In der Nebenschilddrüse führt ein Absinken des extrazellulären Calciums zu einem Anstieg der Parathormon-Sekretion. In der Niere führt ein Anstieg des Calciums zur vermehrten Calcium-Ausscheidung. Auf der menschlichen Zunge löst CaSR einen Kokumi-Geschmack aus.

Pathologie

Zusätzlich zu den funktionsmindernden und -steigernden Mutationen am Rezeptor gibt es weitere Varianten.

Genvarianten (Polymorphismen) des Calcium-Rezeptor-Gens können zu einer verminderten oder erhöhten Calcium-Ausscheidung und damit zu einer Veranlagung führen, an Nierensteinen,[2] familiärer hypokalzurischer Hyperkalzämie oder sekundärem Hyperparathyreoidismus[3] zu erkranken.

Autoantikörper gegen den calciumsensitiven Rezeptor wurden bei Patienten mit erhöhtem Serum-Calcium (Hyperkalzämie) und verminderter Calcium-Ausscheidung (Hypokalziurie) gefunden, bei denen keine Genmutation nachweisbar war sowie bei Patienten mit autoimmunem Hypoparathyreoidismus.[4]

Pharmakologie

Das in der Therapie des sekundären Hyperparathyreoidismus angewendete Cinacalcet führt als allosterischer Modulator zu einer Erhöhung der Empfindlichkeit des calciumsensitiven Rezeptor für Calcium.

Einzelnachweise
  1. UniProt P41180.
  2. Giuseppe Vezzoli: Influence of Calcium-Sensing Receptor Gene on Urinary Calcium Excretion in Stone-Forming Patients. In: J Am Soc Nephrol. Nr. 13, 2002, S. 2517–2523 (ArtikelAbstract).
  3. Peter H. Nissen et al.: Molecular Genetic Analysis of the Calcium Sensing Receptor Gene in Patients Clinically Suspected to Have Familial Hypocalciuric Hypercalcemia: Phenotypic Variation and Mutation Spectrum in a Danish Population. In: J Clin Endocrinol Metab. Nr. 92, 2007, S. 4373–4379 (Abstract).
  4. Calciumsensitiver Rezeptor. In: Online Mendelian Inheritance in Man. (englisch).
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