ZIP3

Das SLC39A3-Gen befindet sich auf Chromosom 19 am Genlokus 19p13.3.^[1]

ZIP3 ist ein evolutionär konserviertes Protein bei Säugetieren, das gewebespezifisch exprimiert wird. Während der Embryonalentwicklung findet man u.a. eine hohe Expression im Neuralrohr, im embryonalen Gehirn und in den neonatalen Gonaden. Im adulten Gewebe ist ZIP3 z.B. im Pankreas, Gehirn, Mamma und der Prostata zu finden.

ZIP3 besitzt 8 Transmembrandomänen, die eine Kanal- bzw. Transportstruktur für Zinkionen bilden. Zusätzlich hat es eine intrazelluläre histidinreiche Schleife. Zn²⁺ wird entlang des Konzentrationsgradienten in das Zytosol transportiert.

ZIP3 trägt zur Aufrechterhaltung der intrazellulären Zinkkonzentration bei. Das Spurenelement Zink ist essenziell für zahlreiche enzymatische Reaktionen, Transkriptionsfaktoren (z.B. Zinkfingerproteine) und Signaltransduktionsprozesse.

Im Hippocampus findet sich v.a. eine Expression in Axonterminalen der Moosfasern, in denen ZIP3 an der Wiederaufnahme von Zink aus dem synaptischen Spalt beteiligt ist.^[2]

In der laktierenden Brustdrüse ist ZIP3 primär an der luminalen Membran der sekretorischen Mammaepithelzellen lokalisiert. Hier vermittelt es die Rückresorption von Zink aus dem Alveolarlumen.

In der Prostata spielt ZIP3 eine wichtige Rolle bei der Zink-Akkumulation in Epithelzellen. Die hohen Zinkspiegel hemmen u.a. die mitochondriale Aconitase und beeinflussen so den Citratstoffwechsel, was für die physiologische Funktion der Prostata charakteristisch ist.

Darüber hinaus ist ZIP3 indirekt an Prozessen wie Zellproliferation, Apoptose und Differenzierung beteiligt, da Zink als regulatorischer Faktor in zahlreichen Signalwegen wirkt.

Eine verminderte Expression oder Fehlregulation von ZIP3 wird mit der Entstehung und Progression von Prostatakarzinomen und Pankreaskarzinomen in Verbindung gebracht. In malignen Prostatazellen ist häufig eine reduzierte ZIP3-Expression nachweisbar, was zu einer verminderten Zinkaufnahme und damit zu niedrigeren intrazellulären Zinkspiegeln führt. Diese Veränderung begünstigt metabolische Anpassungen, die das Tumorwachstum fördern, etwa durch eine gesteigerte Energiegewinnung und reduzierte Apoptose.

Darüber hinaus könnte ZIP3 auch in anderen Geweben eine Rolle bei krankheitsrelevanten Veränderungen der Zinkhomöostase spielen, wobei die genauen Zusammenhänge noch Gegenstand aktueller (2026) Forschung sind.