RANK

1 Definition

RANK ist ein Transmembranrezeptor, der den Liganden RANKL bindet. Die Interaktion spielt eine Rolle in der Differenzierung von Osteoklasten und der Resorption von Knochen.

RANK ist die Abkürzung für den englischen Namen "Receptor Activator of NF-κB".

2 Biochemie

RANK wird durch das Gen TNFRSF11a codiert, das auf Chromosom 18 liegt. Das Protein besteht aus 616 Aminosäuren und besitzt eine Transmembrandomäne. Über eine extrazelluläre Domäne bindet es RANKL, über die intrazelluläre Domäne wird durch Interaktionen mit anderen Proteinen eine Signalkaskade induziert.

RANK wird von verschiedenen Zellen exprimiert, darunter vor allem Osteoklasten (Vorläuferformen und ausgereifte Zellen) und dendritische Zellen.

3 Funktion

Nach Bindung von RANKL bildet RANK Trimere aus, die auf der zytosolischen Seite TRAF-Adaptorproteine binden. Diese aktivieren weitere Proteine, darunter NF-κB, C-Jun-N-terminale Kinasen und Src und starten damit verschiedene Signalkaskaden. In der Folge findet eine Differenzierung und Aktivierung von Osteoklasten statt, was wiederum zu einem vermehrten Knochenabbau führt.

Die Bindung zwischen RANK und RANKL wird durch Osteoprotegerin (OPG) negativ reguliert.

4 Pathologie

Mutationen im Gen, das für RANK codiert, sind Ursache für die familiäre expansile Osteolyse, die durch Zahnverlust und Taubheit charakterisiert ist. Bei dieser sehr seltenen Erkrankung ist RANK dauerhaft aktiv.

Es wird davon ausgegangen, dass Knochenmetastasen bei Patienten mit Brust-, Prostata- und Lungenkrebs u.a. durch Missverhältnisse und Fehler im RANK/RANKL/OPG-System entstehen.

Ebenso ist die Knochenbeteiligung bei immunologischen Erkrankungen wie der Rheumatoiden Arthritis durch das System bedingt. RANKL wird auch von aktivierten T- und B-Lymphozyten gebildet, wodurch die Aktivität von Osteoklasten steigt und ein vermehrter Knochenabbau stattfindet.

5 Quellen

• Wright et al. RANK, RANKL and osteoprotegerin in bone biology and disease. Curr Rev Musculoskelet Med. 2009
• Mwalsh et al. Biology of the RANKL–RANK–OPG System in Immunity, Bone, and Beyond. Front Immunol; 2014