Quelltext der Seite Natrium-Calcium-Austauscher

{{Infobox Protein
| Name            = 
| Bild            = 
| Bild_legende    = <!-- nach {{PDB|ABCD}} -->
| PDB             = <!-- {{PDB2|1YY1}}, {{PDB2|ABCD}} -->
| Groesse         = 938 Aminosäuren
| Kofaktor        = 
| Precursor       = 
| Struktur        = multipass Membranprotein
| Isoformen       = 4
| HGNCid          = 11068
| Symbol          = SLC8A1
| AltSymbols      = 
| OMIM            = 182305
| UniProt         = P32418
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| ATC-Code        = <!-- {{ATC|X99|XX99}} -->
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| Wirkstoffklasse = 
| TCDB            = 2.A.19.3.1
| TranspText      = Ca<sup>2+</sup>:Kationen-Antiporter
| Homolog_fam     = Na-Ca-Austauscher
| Homolog_url     = 
| Taxon           = [[mehrzellige Tiere]]<ref name='db'>TCDB: {{TCDB1|2.A.19}}</ref>
| Taxon_Ausnahme  = 
| Orthologe       = 
}}

Der '''Natrium-Calcium-Austauscher''' (engl. oft als Na<sup>+</sup>/Ca<sup>2+</sup> exchanger, '''NCX''', bezeichnet) ist ein [[Transmembranprotein]] in der [[Zellmembran]] von [[mehrzellige Tiere|Tieren]], welches [[Natrium]]-[[Ion]]en von der einen auf die andere Seite der Membran transportiert und [[Calcium]]-Ionen in entgegengesetzter Richtung (deswegen ''Austauscher'').

== Katalysierter Transport ==
Die Transportgleichung:<ref name='db' />
:<math>\mathrm{Ca^{2+}_{innen} + 3 \ Na^+_{aussen}\rightleftharpoons \ Ca^{2+}_{aussen} + 3 \ Na^+_{innen}}</math>

Aufgrund der entgegengesetzten Transportrichtung der beiden Ionenarten ist der Natrium-Calcium-Austauscher ein Beispiel für einen [[Membrantransport|Antiport]].

Der Natrium-Calcium-Austauscher transportiert Natrium- und Calcium-Ionen im [[Stöchiometrie|stöchiometrischen]] Verhältnis 3:1, d.&nbsp;h., es werden drei Natrium-Ionen gegen ein Calcium-Ion ausgetauscht. Natrium-Ionen sind einfach positiv geladen (Na<sup>+</sup>), während Calcium-Ionen über zwei positive Ladungen verfügen (Ca<sup>2+</sup>). Der Natrium-Calcium-Austauscher tauscht also drei positive Ladungen gegen zwei aus. Im Ergebnis findet deswegen ein Netto-Ladungstransport durch die Membran statt, und das [[Membranpotential]] ändert sich. Der Transport durch den Natrium-Calcium-Austauscher ist deswegen ein elektrogener Transportprozess.

Die treibende Kraft für den Natrium-Calcium-Austauscher ist der Natrium-[[Stoffgradient|Gradient]] über der Membran. Natrium-Ionen werden von der Seite der höheren Natrium-[[Konzentration (Chemie)|Konzentration]] auf die Seite der niedrigeren transportiert. Calcium-Ionen dagegen werden von der Seite der niedrigeren Calcium-Konzentration auf die Seite der höheren befördert. Einen Transport von Ionen oder anderen Molekülen ''entgegen'' ihrem Konzentrationsgradienten bezeichnet man als aktiv. 
In der Regel ist die intrazelluläre Natrium-Konzentration niedriger als die extrazelluläre, mit der Calcium-Konzentration verhält es sich genau so. Aufgrund des hohen Natrium-Gradienten transportiert der Natrium-Calcium-Austauscher  Natrium-Ionen von außen nach innen und Calcium-Ionen von innen nach außen. Die [[potentielle Energie]] des Natrium-Gradienten wird genutzt, um Calcium entgegen seinem Konzentrationsgradienten zu transportieren. Da der Natrium-Gradient Folge eines [[Membrantransport#Aktiver Transport|primär aktiven Transportprozesses]] ist, nämlich Resultat der Tätigkeit der [[Natrium-Kalium-ATPase]], stellt der Transport durch den Natrium-Calcium-Austauscher einen [[Membrantransport#Aktiver Transport|sekundär aktiven Transport]] dar.

== Funktion ==
Der Natrium-Calcium-Austauscher spielt eine wichtige Rolle für die [[Calcium-Homöostase]] der Zelle. Aufgrund des elektrogenen Charakters des Transports wird die Zelle dabei [[Depolarisation (Physiologie)|depolarisiert]].
Bei einem starken Anstieg der intrazellulären Natrium-Konzentration funktioniert der Natrium-Calcium-Austauscher in entgegengesetzter Richtung (''reverse mode''), d.&nbsp;h., er befördert Natrium-Ionen aus der Zelle hinaus und lässt Calcium-Ionen hinein. Auf diese Weise kann der Natrium-Calcium-Austauscher nicht nur zur Calcium-Homöostase, sondern auch zur Calcium-Signalgebung der Zelle beitragen.

Der Natrium-Calcium-Austauscher ist besonders wichtig für die Funktion [[elektrische Erregbarkeit|elektrisch erregbarer]] Zellen, d.&nbsp;h. [[Muskulatur|Muskeln]] (sowohl der [[Skelettmuskulatur|Skelettmuskeln]], der [[glatte Muskulatur|glatten Muskeln]] und des [[Herzmuskel]]s) und [[Nervenzelle]]n.<ref>{{Internetquelle |autor=Jassal |url=https://reactome.org/content/detail/R-HSA-425661 |titel=Na+/Ca2+ exchanger transport |hrsg=reactome |datum=2009-06-05 |sprache=en |abruf=2010-09-04}}</ref>

== Literatur ==
* {{cite journal |author=Clark RB, Bouchard RA, Giles WR |date=1996-04 |title=Action potential duration modulates calcium influx, Na(+)-Ca2+ exchange, and intracellular calcium release in rat ventricular myocytes |journal=Ann. N. Y. Acad. Sci. |volume=779 |pages=417–29 |pmid=8659858 |language=en}}
* {{cite journal |author=Lytton J |date=2007-09 |title=Na+/Ca2+ exchangers: three mammalian gene families control Ca2+ transport |journal=Biochem. J. |volume=406 |issue=3 |pages=365–82 |doi=10.1042/BJ20070619 |pmid=17716241 |language=en}}

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Zellbiologie]]
[[Kategorie:Transporter (Membranprotein)]]