Guanylatzyklase C
Synonyme: Guanylatzyklase 2C, Guanylatcyclase C, Guanylylcyclase C, intestinale Guanylatzyklase
Englisch: guanylate cyclase C, guanylyl cyclase C, intestinal guanylate cyclase, heat-stable enterotoxin receptor (hSTAR)
Definition
Die Guanylatzyklase C, kurz GC-C, ist ein membranständiges Enzym mit Guanylatzyklase-Aktivität.
Genetik
GC-C wird durch das Gen GUCY2C auf Chromosom 12 (Genlokus 14.61) kodiert.
Biochemie
Die Guanylatzyklase C wird insbesondere im Gastrointestinaltrakt exprimiert, kommt aber auch in der Niere, in lymphatischen Gewebe oder im Gehirn vor. Das Enzym besitzt eine extrazelluläre Ligandenbindungs-, eine Transmembran- sowie eine C-terminale Guanylatzyklase-Domäne. Die intrazelluläre Signalkaskade wird über eine Tyrosinkinase-Aktivität vermittelt.
Als Liganden dienen Guanylin und Uroguanylin. Nach Aktivierung katalysiert GC-C die Synthese von cGMP aus GTP. Dies führt zu vermehrter Exkretion von Chlorid, Bikarbonat und Wasser in das Darmlumen. Damit ist GC-C wesentlich an der Regulation des Flüssigkeits- und Elektrolythaushalts beteiligt.
Klinik
Die Guanylatzyklase C ist ein Rezeptor für hitzestabile Enterotoxine, die v.a. von pathogenen Escherichia coli-Stämmen sezerniert werden. Durch Bindung der Enterotoxine an GC-C kommt es zu wässrigem Durchfall.
Sehr selten führen aktivierende Mutationen im GUCY2C-Gen zum Krankheitsbild der chronischen infantilen Diarrhö. Umgekehrt kann ein Guanylatzyklase C-Mangel zur intestinalen Obstruktion des Neugeborenen führen.
Agonisten an der im Gastrointestinaltrakt befindlichen Guanylatcyklase C sind die Peptidarzneistoffe Linaclotid und Plecanatid. Sie werden zur Behandlung des Reizdarmsyndroms und der chronischen idiopathischen Obstipation eingesetzt.