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Tutorial MenueIntrazelluläre Botenstoffe/SignaltransduktionLerneinheit 3 von 4

Calcium als Botenstoff

Parathormon

Das Parathormon (Parathyrin, PTH) ist ein lineares Polypeptid aus 84 Aminosäuren und einer molekularen Masse von 9.500 Da. Zwischen dem Parathormon des Menschen und dem aus Rindern oder Schweinen gibt es an 5-6 Positionen Unterschiede in der Aminosäure-Sequenz. Teilsyntheseprodukte aus 34 Aminosäuren sind ebenfalls biologisch aktiv.

Das PTH bewirkt eine Reihe von Prozessen in Zusammenhang mit dem Mineralstoffwechsel. Es erhöht die Mobilisierung des im Knochen gebundenen Calciums sowie die Aufnahme von Calcium aus dem Darm und die Resorption aus den Nieren. Auch die Phosphat-Ausscheidung im Harn wird durch PTH erhöht. In Osteoklasten bewirkt das PTH eine Stimulation der membrangebunden Adenylat-Cyclase und den Einstrom von Calcium-Ionen. Calcitonin ist der Antagonist des PTH; die beiden Hormone sind für die Regulierung des Calcium- und Phosphat-Haushalts im Körper wichtig.

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Abb.1
Bindungsstelle Parathormon-Rezetor PTH1R

Fragment des menschlisches Parathormon (Aminosäuren 15 bis 34; hallblau) komplexiert an die extracelluläre Domäne des g-Protein-gekoppelten Rezetors PTH1R (PDB-Code: 3C4M)

PTH und Vitamin D

PTH bewirkt in den Nieren die Freisetzung einer Hydroxylase (Calcidiol-1-Monooxygenase, EC 1.14.13.13), die 25-Hydroxy-cholecalciferol (Calcidiol, Calcifediol) in das 1α,25-Dihydroxy-Derivat Calcitriol umwandelt. Dieses aktiviert Vitamin D3-Hormon, was seinerseit den Calcium-Spiegel im Blut reguliert. Tumore setzen das PTH-verwandte Protein (PTHrP aus 141 Aminosäuren) frei, das mit den PTH-Rezeptoren in Knochen und Niere kreuzreagiert und dadurch eine Erhöhung des Calcium-Spiegels im Blut bewirkt. Allerdings wird PTHrP auch von normalem fetalen und erwachsenen Gewebe gebildet, wo es für den Tonus der glatten Muskulatur, die Organentwicklung und den Calcium-Transport durch die Epithelien zuständig ist.

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