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2026-03-01T16:17:27Z

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{{Infobox Protein
| Name =
| Bild =
| Bild_legende = 
| PDB = 
| Groesse = 4303 Aminosäuren; 460 kDa
| Kofaktor =
| Precursor =
| Struktur = multipass Rezeptor
| Isoformen = 3
| HGNCid = 9008
| Symbol = PKD-1
| AltSymbols =
| OMIM = 601313
| UniProt = P98161
| MGIid = 97603
| CAS =
| CASergänzend =
| ATC-Code = 
| DrugBank =
| Wirkstoffklasse =
| TCDB = 1.A.5.1.1
| TranspText = Polycystin-Kationenkanal
| EC-Nummer =
| Kategorie =
| Reaktionsart =
| Substrat =
| Produkte =
| Homolog_fam = PKD1
| Taxon = [[Euteleostomi]]
| Taxon_Ausnahme =
| Orthologe = {{Protein Orthologe
| Spezies1 = Mensch
| Spezies2 = Maus
| S1_EntrezGene = 5310
| S1_Ensembl = ENSG00000008710
| S1_RefseqProtein = NP_000287
| S1_RefseqmRNA = NM_000296
| S1_GenLoc_db =
| S1_GenLoc_chr = 16
| S1_GenLoc_start = 2078712
| S1_GenLoc_end = 2125900
| S1_Uniprot = P98161
| S2_EntrezGene = 18763
| S2_Ensembl = ENSMUSG00000032855
| S2_RefseqmRNA = NM_013630
| S2_RefseqProtein = NP_038658
| S2_GenLoc_db =
| S2_GenLoc_chr = 17
| S2_GenLoc_start = 24277550
| S2_GenLoc_end = 24324083
| S2_Uniprot = O08852
}}
}}

[[Bild:PKD1PKD2.png|thumb|Schematische Darstellung von Polycystin-1 und Polycystin-2 an einer Zelle.<ref>C. Stayner und J. Zhou: ''Polycystin channels and kidney disease.'' In: ''[[Trends in Pharmacological Sciences]]'' 22, 2001, S. 543–546. PMID 11698076</ref>]]'''Polycystin-1''' (PKD-1) ist ein [[Glykoprotein]], das im Körper vieler [[Wirbeltier]]e vom [[PKD1]]-[[Gen]] kodiert wird. Es spielt eine wichtige Rolle beim Krankheitsbild [[Zystenniere]].

== Aufbau ==
Polycystin-1 besteht aus 4303 [[Aminosäure]]n<ref>S. Rosetti und P. C. Harris: [http://jasn.asnjournals.org/cgi/reprint/18/5/1374 ''Genotype–Phenotype Correlations in Autosomal Dominant and Autosomal Recessive Polycystic Kidney Disease.''] In: ''[[J Am Soc Nephrol]]'' 18, 2007, S. 1374–1380. PMID 17429049</ref> und hat eine [[Molekülmasse]] von etwa 460 [[Dalton (Einheit)|kDa]].
Sein Aufbau lässt sich in drei Bereiche untergliedern:
* eine extrazelluläre [[N-Terminus|N-terminale]] Region
* elf transmembranöse Domänen
* ein [[Cytoplasma|cytoplasmischer]] [[C-Terminus]]
Die extrazelluläre Region besteht aus über 2500 Aminosäuren. Die bilden sich wiederholende [[Leucin]]-reiche Einheiten, einen Bereich aus C-Type [[Lecitin]], 16 [[Immunglobulin]]-ähnliche sich ebenfalls wiederholende Bereiche und vier Typ III Fibronectin-verwandte Domänen.<ref>J. Hughes u. a.: ''The polycystic kidney disease 1 (PKD1) gene encodes a novel protein with multiple cell recognition domains.'' In: ''[[Nature Genetics]]'' 10, 1995, S. 151–160. PMID 7663510</ref>

== Funktion ==
Polycystin-1 spielt bei dem Aufbau der [[Nierenkanälchen]] (''Tubuli renales'') eine wichtige Rolle. [[Mutation]]en im PKD1-Gen, das Polycystin-1 kodiert, stehen in unmittelbarer Verbindung zur [[Autosomal-dominante polyzystische Nierenerkrankung|autosomal-dominanten Zystenniere]] (ADPKD), der häufigsten lebensbedrohlichen [[Erbkrankheit]] beim Menschen. In 85 % aller ADPKD-Erkrankungen ist eine Mutation in PKD1 die Ursache. Bei den restlichen 15 % ist PKD2, das Polycystin-2 kodiert, der Ausgangspunkt für die ADPKD.
Polycystin 1 ist multifunktional und die meisten Funktionen des Glycoproteins im Organismus sind noch unbekannt. Es spielt unter anderem bei der Reifung von [[Epithel]]zellen und bei der Aufrechterhaltung der [[Niere|renalen]] epithelialen Differenzierung eine wichtige Rolle; ebenso bei der Organisation der Struktur der Nephrone im frühen [[Fötus|fetalen]] Stadium. Auch ist eine Beteiligung an Zell-Zell- und Zell-Matrix-Interaktionen nachgewiesen.<ref name="kappe">E. C. Kappe: [https://web.archive.org/web/20131205131938/http://geb.uni-giessen.de/geb/volltexte/2008/5997/pdf/KappeEva-2008-06-26.pdf ''Molekularbiologische Untersuchungen am PKD1-Gen der Katze.''] Dissertation, Justus-Liebig-Universität Giessen, 2008.</ref>

Polyzystin-1 enthält zwei leucin-reiche Wiederholungseinheiten (Leucine-Rich Repeats, LRR), die von zwei [[cystein]]-reichen Bereichen flankiert werden. LRRs finden sich bei Proteinen, die an Protein-Protein-Interaktionen beteiligten. Polyzystin-1 erhält nur wenige LRRs. Zusammen mit anderen Proteinen bildet es eine hufeisenförmige Struktur um [[RNase#RNase_A|RNase A]] zu binden.
Die LRRs des Polyzystin-1 modulieren des Weiteren die Bindung an [[Kollagen|Kollagen I]], [[Fibronektin]] und [[Laminin]]. Die LRRs haben offensichtlich im Fall der Bindung an Laminin eine [[Zellproliferation|proliferationshemmende]] Wirkung, was wiederum Fehllokalisationen von Membranproteinen und Veränderungen der [[Extrazelluläre Matrix|extrazellulären Matrix]] bewirken kann.<ref>T. C. Burn u. a.: ''Analysis of the genomic sequence for the autosomal dominant polycystic kidney disease (PKD1) gene predicts the presence of a leucine-rich repeat. The American PKD1 Consortium (APKD1 Consortium).'' In: ''Hum. Mol. Genet.'' 4, 1995, S. 575–582. PMID 7633406</ref>

Zusammen mit Polycystin-2 bewirkt Polycystin-1 die Produktion von calciumpermeablen, nicht selektiven Kationenkanälen. Zusammen spielen beide Proteine eine wichtige Rolle in der Wachstumsregulation. Polycystin-2 ist dabei ein wichtiger Cofaktor. Diese Interaktion erklärt auch, warum die Mutationen eines der beiden Gene (PKD1 oder PKD2) zum PKD-[[Phänotyp]] führen können.<ref>A. K. Bhunia u. a.: ''PKD1 induces p21(waf1) and regulation of the cell cycle via direct activation of the JAK-STAT signaling pathway in a process requiring PKD2.'' In: ''[[Cell (Zeitschrift)|Cell]]'' 109, 2002, S. 157–168. PMID 12007403</ref>

Polycystin-1, beziehungsweise PKD1, wird in einer Reihe unterschiedlicher Gewebe [[Genexpression|exprimiert]]. Abgesehen von den bei einer ADPKD betroffenen Organen Nieren und Leber findet sich Polycystin auch in den folgenden Organen: [[Duodenum]], [[Herz]], [[Nebenniere]], [[Lunge]], [[Hoden]] und [[Thymus]]. Der Gehalt ist in der [[Großhirnrinde]] dreimal höher als in der Niere. In polyzystischen Nieren ist der Gehalt an Polycystin entsprechender [[mRNA]] zweimal höher als in normalen Nieren.<ref>C. J. Ward u. a.: ''Polycystin, the polycystic kidney disesae 1 protein, is expressed by epithelial cells in fetal, adult and polycystic kidney.'' In: ''[[PNAS]]'' 93, 1996, S. 1524–1528. PMID 8643665</ref>

== Genetik ==
:''siehe Hauptartikel: [[PKD1]]''

Polycystin-1 wird beim Menschen vom PKD1-Gen (''polycystic kidney disease 1 (autosomal dominant)'') auf [[Chromosom 16 (Mensch)|Chromosom 16]] [[Genlocus]] p13.3 kodiert.<ref>genenames.org: {{HGNC|9008|PKD 1}}, eingesehen am 10. September 2008.</ref>

== Einzelnachweise ==
<references/>

== Literatur ==
* P. D. Wilson: [http://jasn.asnjournals.org/cgi/content/full/12/4/834 ''Polycystin: new aspects of structure, function, and regulation.''] In: ''J. Am. Soc. Nephrol.'' 12, 2001, S. 834–845. PMID 11274246
* A. Boletta A und G. G. Germino: ''Role of polycystins in renal tubulogenesis.'' In: ''[[Trends Cell Biol]]'' 13, 2004, S. 484–492. PMID 12946628
* T. Weimbs: ''Regulation of mTOR by polycystin-1: is polycystic kidney disease a case of futile repair?'' In: ''Cell Cycle'' 5, 2007, S. 2425–2429. PMID 17102641
* A. C. M. Ong u. a.: ''Coordinate Expression of the Autosomal Dominant Polycystic Kidney Disease Proteins, Polycystin-2 And Polycystin-1, in Normal and Cystic Tissue.'' In: ''[[Am J Pathol]]'' 154, 1999, S. 1721–1729. PMID 10362797

[[Kategorie:Membrankanal]]
[[Kategorie:Nephrologie]]
[[Kategorie:Codiert auf Chromosom 16 (Mensch)]]

Polycystin-1 - Versionsgeschichte

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