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Natrium Iodid Symporter Der NIS auch Natrium Iodid Cotransporter ist ein Protein in der Zellmembran das die Einschleusun

Natrium-Iodid-Symporter

Der Natrium-Iodid-Symporter (NIS), auch Natrium-Iodid-Cotransporter, ist ein Protein in der Zellmembran, das die Einschleusung von Iodid-Ionen aus dem Blut in die Zelle katalysiert. Es handelt sich also um ein Transportprotein. NIS kommt in allen Lebewesen außer den Pflanzen vor. Im Menschen wird NIS hauptsächlich in Schilddrüsenfollikelzellen, aber auch in geringerer Menge in den Milchdrüsen und den Eierstöcken produziert. Mutationen im SLC5A5-Gen können zu NIS-Mangel und dieser zu Hypothyreose (Dyshormogene Struma) führen.

Natrium-Iodid-Symporter
Eigenschaften des menschlichen Proteins
Masse/Länge Primärstruktur 643 Aminosäuren
Sekundär- bis Quartärstruktur multipass Membranprotein
Bezeichner
Gen-Namen SLC5A5 ; NIS
Externe IDs
Transporter-Klassifikation
TCDB 2.A.21.5.1
Bezeichnung Solut:Natrium-Symporter-Familie
Vorkommen
Homologie-Familie Natrium-Solut-Symporter
Übergeordnetes Taxon Lebewesen
Ausnahmen Pflanzen

Die Membrantransportgleichung lautet:

Monovalente Anionen mit einem ähnlichen Ionenvolumen wie Iodid (etwa 4×10−23 cm3) konkurrieren mit diesem am Natrium-Iodid-Symporter. Als Solut können bei NIS daher außer Iodid auch die Anionen Bromid, Chlorat, Bromat, Periodat, Perchlorat, Thiocyanat, Selenocyanat, Nitrat und Tetrafluoroborat fungieren. Die Iodidkonzentration in der Zelle kann 30- bis 40-mal höher werden als im Plasma.

Das humane Protein besteht aus 13 Transmembrandomänen mit 643 Aminosäuren und einer Molekülmasse von 68.666 Da.

Regulation Bearbeiten

Produktion von NIS wird durch Hemmung des PI3K-Signalwegs, aber auch durch Strahlung erhöht. Der Membrantransport durch NIS kann mit Thyreotropin stimuliert werden; Hemmung des Transports erfolgt durch hohe Iodidkonzentration in der Zelle, aber auch beispielsweise durch das Perchlorat-Ion, das eine 30-mal höhere Affinität zu NIS hat als Iodid. Die apikale Weiterleitung in den kolloidalen Raum erfolgt über den Transporter Pendrin.

Nuklearmedizinische Anwendung Bearbeiten

Durch die Fähigkeit, Technetium oder radioaktives Iod aufzunehmen, wird SLC5A5 in der Nuklearmedizin als Reportergen benutzt, um Lokalisation, Funktionalität und Therapierbarkeit von (ggf. maligne entarteten) Schilddrüsenzellen in vivo zu dokumentieren; mit geeigneten Radionukliden (z. B. 131I, als beta-Strahler) ermöglicht es auch Therapie. Andere Radioisotope, die ebenfalls von NIS transportiert werden, wie beispielsweise 211At, könnten die Krebstherapie verbessern.

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. UniProt-Eintrag
  2. ↑ T. Kuwert. Schilddrüse. In: T. Kuwert, F. Grünwald, U. Haberkorn, T. Krause: Nuklearmedizin. Stuttgart, New York 2008, ISBN 978-3-13-118504-4.
  3. TCDB: 2.A.21
  4. Jassal/D'Eustachio/reactome.org: Iodide is taken up by thyroid epithelial cells.
  5. Kogai T, Sajid-Crockett S, Newmarch LS, Liu YY, Brent GA: Phosphoinositide-3-kinase inhibition induces sodium/iodide symporter expression in rat thyroid cells and human papillary thyroid cancer cells. In: J. Endocrinol. 199. Jahrgang, Nr. 2, November 2008, S. 243–52, doi:10.1677/JOE-08-0333, PMID 18762555.
  6. Hingorani M, White CL, Zaidi S, et al: Radiation-mediated up-regulation of gene expression from replication-defective adenoviral vectors: implications for sodium iodide symporter gene therapy. In: Clin. Cancer Res. 14. Jahrgang, Nr. 15, August 2008, S. 4915–24, doi:10.1158/1078-0432.CCR-07-4049, PMID 18676766.
  7. Tran N, Valentín-Blasini L, Blount BC, et al: Thyroid-stimulating hormone increases active transport of perchlorate into thyroid cells. In: Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 294. Jahrgang, Nr. 4, April 2008, S. E802–6, doi:10.1152/ajpendo.00013.2008, PMID 18303123.
  8. Löffler / Petridas: Biochemie und Pathobiochemie. 9. Auflage. Springer-Verlag, Berlin 2014, ISBN 978-3-642-17972-3, S. 516.
  9. Terrovitis J, Kwok KF, Lautamäki R, et al: Ectopic expression of the sodium-iodide symporter enables imaging of transplanted cardiac stem cells in vivo by single-photon emission computed tomography or positron emission tomography. In: J. Am. Coll. Cardiol. 52. Jahrgang, Nr. 20, November 2008, S. 1652–60, doi:10.1016/j.jacc.2008.06.051, PMID 18992656.
  10. Dadachova E, Carrasco N: The Na/I symporter (NIS): imaging and therapeutic applications. In: Semin Nucl Med. 34. Jahrgang, Nr. 1, Januar 2004, S. 23–31, PMID 14735456 (elsevier.com).
  11. Willhauck MJ, Samani BR, Wolf I, et al: The potential of 211Astatine for NIS-mediated radionuclide therapy in prostate cancer. In: Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging. 35. Jahrgang, Nr. 7, Juli 2008, S. 1272–81, doi:10.1007/s00259-008-0775-4, PMID 18404268.

Weblinks Bearbeiten

Wikibooks: Natrium-Iodid Symporter – Lern- und Lehrmaterialien
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Der Natrium Iodid Symporter NIS auch Natrium Iodid Cotransporter ist ein Protein in der Zellmembran das die Einschleusung von Iodid Ionen aus dem Blut in die Zelle katalysiert Es handelt sich also um ein Transportprotein NIS kommt in allen Lebewesen ausser den Pflanzen vor Im Menschen wird NIS hauptsachlich in Schilddrusenfollikelzellen aber auch in geringerer Menge in den Milchdrusen und den Eierstocken produziert Mutationen im SLC5A5 Gen konnen zu NIS Mangel und dieser zu Hypothyreose Dyshormogene Struma fuhren 1 Natrium Iodid SymporterEigenschaften des menschlichen ProteinsMasse Lange Primarstruktur 643 AminosaurenSekundar bis Quartarstruktur multipass MembranproteinBezeichnerGen Namen SLC5A5 NISExterne IDs OMIM 601843 UniProt Q92911 MGI 2149330Transporter KlassifikationTCDB 2 A 21 5 1Bezeichnung Solut Natrium Symporter FamilieVorkommenHomologie Familie Natrium Solut SymporterUbergeordnetes Taxon LebewesenAusnahmen PflanzenDie Membrantransportgleichung lautet Solut aussen 2 Na aussen Solut innen 2 Na innen Monovalente Anionen mit einem ahnlichen Ionenvolumen wie Iodid etwa 4 10 23 cm3 konkurrieren mit diesem am Natrium Iodid Symporter 2 Als Solut konnen bei NIS daher ausser Iodid auch die Anionen Bromid Chlorat Bromat Periodat Perchlorat 2 Thiocyanat Selenocyanat Nitrat und Tetrafluoroborat fungieren Die Iodidkonzentration in der Zelle kann 30 bis 40 mal hoher werden als im Plasma 3 4 Das humane Protein besteht aus 13 Transmembrandomanen mit 643 Aminosauren und einer Molekulmasse von 68 666 Da Inhaltsverzeichnis 1 Regulation 2 Nuklearmedizinische Anwendung 3 Einzelnachweise 4 WeblinksRegulation BearbeitenProduktion von NIS wird durch Hemmung des PI3K Signalwegs aber auch durch Strahlung erhoht Der Membrantransport durch NIS kann mit Thyreotropin stimuliert werden Hemmung des Transports erfolgt durch hohe Iodidkonzentration in der Zelle aber auch beispielsweise durch das Perchlorat Ion das eine 30 mal hohere Affinitat zu NIS hat als Iodid 5 6 7 Die apikale Weiterleitung in den kolloidalen Raum erfolgt uber den Transporter Pendrin 8 Nuklearmedizinische Anwendung BearbeitenDurch die Fahigkeit Technetium oder radioaktives Iod aufzunehmen wird SLC5A5 in der Nuklearmedizin als Reportergen benutzt um Lokalisation Funktionalitat und Therapierbarkeit von ggf maligne entarteten Schilddrusenzellen in vivo zu dokumentieren mit geeigneten Radionukliden z B 131I als beta Strahler ermoglicht es auch Therapie Andere Radioisotope die ebenfalls von NIS transportiert werden wie beispielsweise 211At konnten die Krebstherapie verbessern 9 10 11 Einzelnachweise Bearbeiten UniProt Eintrag a b T Kuwert Schilddruse In T Kuwert F Grunwald U Haberkorn T Krause Nuklearmedizin Stuttgart New York 2008 ISBN 978 3 13 118504 4 TCDB 2 A 21 Jassal D Eustachio reactome org Iodide is taken up by thyroid epithelial cells Kogai T Sajid Crockett S Newmarch LS Liu YY Brent GA Phosphoinositide 3 kinase inhibition induces sodium iodide symporter expression in rat thyroid cells and human papillary thyroid cancer cells In J Endocrinol 199 Jahrgang Nr 2 November 2008 S 243 52 doi 10 1677 JOE 08 0333 PMID 18762555 Hingorani M White CL Zaidi S et al Radiation mediated up regulation of gene expression from replication defective adenoviral vectors implications for sodium iodide symporter gene therapy In Clin Cancer Res 14 Jahrgang Nr 15 August 2008 S 4915 24 doi 10 1158 1078 0432 CCR 07 4049 PMID 18676766 Tran N Valentin Blasini L Blount BC et al Thyroid stimulating hormone increases active transport of perchlorate into thyroid cells In Am J Physiol Endocrinol Metab 294 Jahrgang Nr 4 April 2008 S E802 6 doi 10 1152 ajpendo 00013 2008 PMID 18303123 Loffler Petridas Biochemie und Pathobiochemie 9 Auflage Springer Verlag Berlin 2014 ISBN 978 3 642 17972 3 S 516 Terrovitis J Kwok KF Lautamaki R et al Ectopic expression of the sodium iodide symporter enables imaging of transplanted cardiac stem cells in vivo by single photon emission computed tomography or positron emission tomography In J Am Coll Cardiol 52 Jahrgang Nr 20 November 2008 S 1652 60 doi 10 1016 j jacc 2008 06 051 PMID 18992656 Dadachova E Carrasco N The Na I symporter NIS imaging and therapeutic applications In Semin Nucl Med 34 Jahrgang Nr 1 Januar 2004 S 23 31 PMID 14735456 elsevier com Willhauck MJ Samani BR Wolf I et al The potential of 211Astatine for NIS mediated radionuclide therapy in prostate cancer In Eur J Nucl Med Mol Imaging 35 Jahrgang Nr 7 Juli 2008 S 1272 81 doi 10 1007 s00259 008 0775 4 PMID 18404268 Weblinks Bearbeiten nbsp Wikibooks Natrium Iodid Symporter Lern und Lehrmaterialien Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Natrium Iodid Symporter amp oldid 208816271