Quelltext der Seite Guanylin

{{Infobox Protein
| Name            = Guanylin
| Bild            = Guanylin 1O8R.png
| Bild_legende    = Proguanylin mit Guanylin (grün) nach {{PDB|1O8R}}
| PDB             = {{PDB2|1gna}}, {{PDB2|1gnb}}, {{PDB2|1o8r}}
| Groesse         = 15 Aminosäuren
| Kofaktor        = 
| Precursor       = Proguanylin (94 aa; 10,3 kDa)
| Struktur        = 
| Isoformen       = 
| HGNCid          = 
| Symbol          = GUCA2A
| AltSymbols      = ; GUCA2; STARA
| OMIM            = 139392
| MGIid           = 102738
| ATC-Code        = <!-- {{ATC|X99|XX99}} -->
| CAS             = 
| CASergänzend    = 
| DrugBank        = 
| Wirkstoffklasse = 
| EC-Nummer       = 
| Kategorie       = 
| Reaktionsart    = 
| Substrat        = 
| Produkte        = 
| Homolog_db      = HOVERGEN
| Homolog_fam     = HBG051861
| Taxon           = [[Euteleostomi]]
| Taxon_Ausnahme  = 
| Orthologe       = {{ Protein Orthologe
    | Spezies1 = Mensch
    | Spezies2 = Maus
    | S1_EntrezGene = 2980
    | S1_Ensembl = ENSG00000197273
    | S1_RefseqmRNA = NM_033553
    | S1_RefseqProtein = NP_291031
    | S1_GenLoc_db =
    | S1_GenLoc_chr = 1
    | S1_GenLoc_start = 42400949
    | S1_GenLoc_end = 42402982
    | S1_Uniprot = Q02747
    | S2_EntrezGene = 
    | S2_Ensembl = ENSMUSG00000023247
    | S2_RefseqmRNA = NM_008190
    | S2_RefseqProtein = NP_032216
    | S2_GenLoc_db =
    | S2_GenLoc_chr = 4
    | S2_GenLoc_start = 119310337
    | S2_GenLoc_end = 119312070
    | S2_Uniprot = P33680
  }}
}}

'''Guanylin''', auch '''Guanylatzyklase-Aktivator 2A''' ('''GUCA2A''') ist, ebenso wie [[Uroguanylin]] ein [[Peptidhormon]].

== Entdeckung ==
Das Guanylin wurde [[1992]] erstmals entdeckt. Es erhielt diesen Namen aufgrund seiner Eigenschaft einen bestimmten Rezeptor, die [[Guanylatzyklase-C]] (GC-C) zu aktivieren.<ref name="CUR">M.G. Currie et al.: ''Guanylin: an endogenous activator of intestinal guanylate cyclase''. In: ''[[Proc. Natl. Acad. Sci. USA]]''. 89, 1992, S. 947–951.</ref> Kurze Zeit später konnte ein weiterer [[Ligand]] dieses Rezeptors aus dem [[Urin]] von [[Opossums]] isoliert werden. Seiner Herkunft entsprechend erhielt es den Namen Uroguanylin.<ref name="HAM">F.K. Hamra et al.: ''Uroguanylin: structure and activity of a second endogenous peptide that stimulates intestinal guanylate cyclase''. In: ''Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.'' 90, 1993, S. 10464–10468.</ref>

== Struktur ==
=== Guanylin ===
Das humane Guanylin<sub>(101-115)</sub> besteht aus 15 [[Aminosäuren]] in der Abfolge Pro-Gly-Thr-Cys-Glu-Ile-Cys-Ala-Tyr-Ala-Ala-Cys-Thr-Gly-Cys. Es bestehen zwei [[Disulfidbrücke]]n zwischen Cys4 und Cys12 sowie zwischen Cys7 und Cys15, die für die biologische Aktivität essentiell sind. Die [[Summenformel]] lautet C<sub>58</sub>H<sub>87</sub>N<sub>15</sub>O<sub>21</sub>S<sub>4</sub>, die [[Molekülmasse]] beträgt 1459&nbsp;[[Dalton (Einheit)|Da]].<ref name="PEP">Chemikalienkatalog Peptanova.</ref>

=== Uroguanylin ===
Das humane Uroguanylin<sub>(96-112)</sub> besteht aus 16 Aminosäuren in der Abfolge Asn-Asp-Asp-Cys-Glu-Leu-Cys-Val-Asp-Val-Ala-Cys-Thr-Gly-Cys-Leu. Auch Uroguanylin besitzt die beiden Disulfidbrücken zwischen Cys4 und Cys12 sowie zwischen Cys7 und Cys15. Die Summenformel lautet C<sub>64</sub>H<sub>102</sub>N<sub>18</sub>O<sub>26</sub>S<sub>4</sub>, die Molekülmasse beträgt 1668 Da.<ref name="PEP"/>

Beide Peptidhormone sind dem [[Enterotoxin]] (STa) aus ''[[Escherichia coli]]'' ähnlich. Die Aminosäuren-Sequenzidentität beträgt für das Guanylin 42 %, für das Uroguanylin 57 %.<ref name="CUR"/><ref name="KLO">J: Klodt et al.: ''Synthesis, biological activity and isomerism of guanylate cyclase C-activating peptides guanylin and uroguanylin''. In: ''J.Pept.Res.'' 50, 1997, S. 222–230.</ref>

== Wirkungsweise ==
Beide Hormone werden in der [[Gastrointestinaltrakt|gastrointestinalen]] [[Schleimhaut]] (Mukosa) produziert. Durch Bindung an einen intestinalen Rezeptor, die Guanylatzyklase-C (GC-C), sind beide Hormone an der Regulation des Flüssigkeits- und Elektrolythaushaltes sowie der Nährstoffaufnahme im Darm beteiligt. Aufgrund dieser Eigenschaft bezeichnet man sie auch natriuretische Peptide. Mit Hilfe von Kompetitionsexperimenten konnte nachgewiesen werden, dass beide Peptidhormone um die gleiche Bindungsstelle konkurrieren.<ref name="CUR"/><ref name="HAM"/> Durch Bindung an eine extrazelluläre Ligandenbindungsstelle dieses Rezeptors wird ein Anstieg des Botenstoffes [[Cyclisches Guanosinmonophosphat|cGMP]] (cyclisches Guanosinmonophosphat) in der Zelle ausgelöst. Dies führt zu einer erhöhten Sekretion von Chlorid-Ionen und zur Hemmung der [[Natriumchlorid]]-Resorption. Die Folge ist das Ausströmen von Wasser in das Darm[[Lumen (Biologie)|lumen]].<ref name="FOR">L.R. Forte et al.: ''Guanylin peptides: cyclic GMP signaling mechanisms''. In: ''Braz.J.Med.Biol.Res.'' 32, 1999, S. 1329–1336.</ref><ref name="CWA">S.H.W. Chu, A. Walker: ''Bacterial toxin interaction with the developing intestine''. In: ''[[Gastroenterology]]''. 104, 1993, S. 916–925.</ref> 

Beide Hormone zeigen eine vom [[pH-Wert]] abhängige Aktivität. Das Guanylin ist bei einem alkalischen pH-Wert aktiver, das Uroguanylin dagegen bei einem sauren pH-Bereich. Diese Aktivitätsabhängigkeit vom pH-Wert deckt sich mit dem Expressionsmuster der beiden Enzyme. So ist Guanylin vor allem vom [[Zwölffingerdarm]] (Duodenum) bis zum [[Dickdarm]] (Kolon) zu finden, Uroguanylin kommt dagegen im gesamten Gastrointestinaltrakt, einschließlich des Magens vor.<ref name="HAM"/><ref name="JOO">N.S. Joo et al.: ''Regulation of intestinal Cl- and HCO3-secretion by uroguanylin''. In: ''Am.J.Physiol.'' 274, 1998, S. G633–G644.</ref> Darüber hinaus gelang der Nachweis von Uroguanylin in der menschlichen Niere.<ref name="FUJ">S. Fujimoto et al.: ''Immunhistochemical Localization of Uroguanylin in the human kidney''. In: ''Nephron''. 84, 2000, S. 88–89.</ref><ref name="WOL">I. Wollenschlaeger et al.: ''Localization of uroguanylin and guanylin in the human kidney''. In: ''FASEB A579.10''. 1999.</ref> Dabei sind Uroguanylin und Guanylin in den distalen Tubuli und Sammelrohren nachweisbar.<ref name="WOL"/>

Die dreidimensionale Struktur der Peptidhormone<ref name="MAR">U.C. Marx et al.: ''One peptide, two topologies: structure and interconversion dynamics of human uroguanylin isomers''. In: ''J Pept Res.'' 52, 1998, S. 229–240.</ref> wird von den hitzestabilen Enterotoxinen der in der Darmflora des Menschen angesiedelten Bakterienstämme ''E. coli'' nachgeahmt. Die Enterotoxine zeigen jedoch eine etwa hundertfach höhere Aktivität als Uroguanylin und Guanylin, was vermutlich an ihrer zusätzlichen, dritten Disulfidbrücke liegt. Aufgrund dieser immens höheren Aktivität verursachen sie einen unnatürlich starken Wasserausstrom in das Darmlumen, was schließlich zu schweren wässrigen [[Durchfall|Durchfällen]] führt.<ref name="FOR"/><ref name="CWA"/>

== Sonstiges ==
Eine dem Uroguanylin ähnliche Verbindung wird derzeit von einem [[Biopharmazeutikum|biopharmazeutischen]] Unternehmen untersucht. Der Wirkstoffkandidat (''Guanilib'') soll den Weg zu einer neuen Kategorie von Verbindungen, bezeichnet als Guanylatzyklase-Rezeptor-Antagonisten (GCRA) öffnen und neue Möglichkeiten zur Behandlung von gastrointestinalen Erkrankungen sein.<ref>Pressemitteilung Callisto Pharmaceuticals Inc., ISIN US1312EM1041.</ref>

== Einzelnachweise ==
<references/>

{{Gesundheitshinweis}}

[[Kategorie:Peptidhormon]]
[[Kategorie:Gastroenterologie]]
[[Kategorie:Codiert auf Chromosom 1 (Mensch)]]