Cytochrom P450 27B1

Das Cytochrome P450, Familie 27, Subfamilie B, Polypeptid 1 (kurz: CYP27B1 oder herkömmlich: 1α-Hydroxylase) ist ein Mitglied der Cytochrom P450-Enzym-Superfamilie. Es hydroxyliert das Prohormon 25(OH)Vitamin D₃ zu 1,25(OH)₂Vitamin D₃ und aktiviert es so. Die 1α-Hydroxylase konkurriert mit der 24-Hydroxylase um das 25(OH)D₃, welche das Prohormon inaktiviert. Beide Enzyme sind gegenläufig reguliert.

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Genetik

Das kodierende Gen liegt im Chromosomenabschnitt 12q12.1-q13.3. Ein Defekt dieses Gens führt zu der Vitamin-D-abhängige Rachitis Typ 1, die mit dem Enzymprodukt 1,25(OH)₂D₃ therapiert werden muss.

Vorkommen

Die 1α-Hydroxylase kommt hauptsächlich in den Mitochondrien der Niere, daneben aber noch in vielen anderen Organen und Geweben vor: Prostata, Brust, Darm, Lunge, Inselzellen der Bauchspeicheldrüse, Monozyten, Zellen der Nebenschilddrüse, Hautzellen. Unter normalen Umständen trägt vor allem die Niere zum im Blut zirkulierenden Calcitriol bzw. 1,25(OH)₂D₃ bei (Ausnahmen: Schwangerschaft, chronisches Nierenversagen, Sarkoidose, Tuberkulose, Rheumatoide Arthritis). Das außerhalb der Niere produzierte 1,25(OH)₂D₃ ist dagegen vor allem ein lokal begrenzt wirksamer (autokriner/parakriner) Faktor für zellspezifische Funktionen. ^[1].

Regulation

• In der Niere: Die Aktivität der 1α-Hydroxylase in den Nieren ist streng reguliert: Gehemmt wird sie einerseits durch Calciumaufnahme mit der Nahrung einerseits direkt über eine Erhöhung des Serum-Calciums und andererseits indirekt über eine Erniedrigung des Parathormons. Gehemmt wird sie ebenfalls über eine erhöhte Phosphataufnahme mit der Nahrung, was indirekt durch ein vermittelndes Hormon geschieht (welches Hormon ist noch nicht sicher). Gehemmt wird sie durch ihr Produkt, das 1,25(OH)₂D₃ selber, einerseits direkt und andererseits durch eine Hemmung der Parathormonaktivität.
• In Geweben außerhalb der Niere: ist die Regulation anders. Hier ist die Rate der 1,25(OH)₂D₃-Produktion vor allem abhängig von lokal wirksamen Faktoren wie z.B. Zytokinen, Wachstumsfaktoren. Die entsprechenden Mechanismen sind noch nicht vollständig verstanden ^[1]

Referenzen

1. ↑ ^{a b} Dusso, A.S., Brown, A.J. und Slatopolsky, E. (2005): Vitamin D. Am J Physiol Renal Physiol 289:F8-F28.

Siehe auch

• Cholecalciferol: Der Weg des Vitamin D bis zur 1α-Hydroxylase.
• Calcitriol: Die Wirkungen des aktivierten Vitamin D.