Vitamin-D-bindendes Protein
Synonyme: gruppenspezifische Komponente, GC, VDB, VDBP
Englisch: vitamin D-binding protein, GC vitamin D binding protein
Definition
Das Vitamin-D-bindende Protein, kurz DBP, ist ein Plasmaprotein, das hauptsächlich für den Transport von Vitamin D und dessen Metaboliten im Blut verantwortlich ist. DBP zählt zur Familie der Albumine. Es ist ein multifunktionelles Protein, das in Plasma, Aszites und Liquor sowie auf der Oberfläche verschiedener Zellen vorkommt.
Genetik
Das GC-Gen befindet sich auf Chromosom 4 an Genlokus 4q13.3. Es existieren verschiedene genetische Varianten, die sich durch Polymorphismen unterscheiden. Die häufigsten sind Gc1F, Gc1S und Gc2.
Biochemie
DBP ist ein Glykoprotein mit einem Molekulargewicht von etwa 58 kDa. Es weist drei Domänen auf, die spezifische Bindungsstellen für Vitamin D und dessen aktive Metabolite enthalten, v.a. für 25-Hydroxy-Vitamin D3 und 1,25-Dihydroxyvitamin D. DBP besitzt eine hohe Affinität zu diesen Molekülen, wodurch deren Halbwertszeit im Blut verlängert wird.
Physiologie
DBP ist wesentlich für den Transport und die Speicherung von Vitamin-D-Metaboliten im Blut. Es reguliert deren Verfügbarkeit für Zielzellen und spielt eine Schlüsselrolle in der Vitamin-D-Homöostase. Die Synthese erfolgt hauptsächlich hepatisch, wobei die Produktion durch Faktoren wie Östrogene, Glukokortikoide und proinflammatorische Zytokine moduliert werden kann.
Funktion
Neben dem Transport von Vitamin D besitzt DBP zahlreiche weitere Funktionen:
- Modulation des Immunsystems: DBP beteiligt sich an der Chemotaxis und Aktivierung von Makrophagen und Neutrophilen
- Entzündungsregulation: DBP bindet und neutralisiert extrazelluläres Aktin, das bei Zellschädigungen freigesetzt wird
- Knochenstoffwechsel: DBP beeinflusst indirekt den Knochenstoffwechsel durch Regulation der Verfügbarkeit aktiver Vitamin-D-Metaboliten
Klinische Relevanz
Unterschiedliche Varianten von DBP stehen im Zusammenhang mit einem erhöhten Vitamin-D-Bedarf bei Dialysepatienten. Die Isoform Gc2 des Proteins ist zudem ein potenzieller Risikofaktor für die familiäre amyotrophe Lateralsklerose (FALS).
Literatur
- Bikle und Schwartz, Vitamin D binding protein, total and free vitamin D levels in different physiological and pathophysiological conditions, Frontiers in Endocrinology, 2019
- Delanghe, Speeckaert und Speeckaert, Behind the scenes of vitamin D binding protein: More than vitamin D binding, Best Practice & Research Clinical Endocrinology & Metabolism, 2015
- Bouillon et al., Vitamin D Binding Protein: A Historic Overview, Frontiers in Endocrinology, 2020
- Malik et al., Common variants of the vitamin D binding protein gene and adverse health outcomes, Critical Reviews in Clinical Laboratory Sciences, 2013