CXCR4-Gen

CXCR4 (C-X-C Motif Chemokine Receptor 4) ist ein Protein kodierendes Gen das auf Chromosom 2q22.1 lokalisiert ist. Es wurden alternative transkriptionelle Spleißvarianten charakterisiert, die verschiedene Isoformen kodieren.

Das CXCR4-Gen kodiert für einen CXC-Chemokin-Rezeptor, der spezifisch für den Stromazell-Faktor-1 ist. Der CXC-Chemokin-Rezeptor hat (wie andere Chemokin-Rezeptoren auch, 7 Transmembranbereiche und befindet sich auf der Zelloberfläche. Der Rezeptor wirkt mit dem CD4-Protein zusammen. Das HIV-Virus nutzt dieses Rezeptorprotein um in die Zelle einzudringen. CXCR4 wird auch in Brustkrebszellen stark exprimiert.

Mutationen im CXCR4-Gen werden mit dem WHIM-Syndrom (Warzen, Hypogammaglobulinämie, Infektionen und Myelokathexis) in Verbindung gebracht. Auch die Waldenstroem Makroglobulinämie ist mit Mutationen in diesem Gen assoziiert.

Das kodierte CXCR4- Protein ist Rezeptor für das C-X-C-Chemokin CXCL12/SDF-1. Die damit verbundene Aktivierung induziert ein Signal durch Erhöhung des intrazellulären Kalziumionenspiegels wodurch eine Verstärkung der MAPK1/MAPK3-Aktivierung stattfindet. Spielt eine Rolle bei der Regulierung der Zellmigration, z. B. bei der Wundheilung.

CXCR4 wirkt als Rezeptor für extrazelluläres Ubiquitin; führt zu erhöhten intrazellulären Kalzium-Ionen und reduzierten zellulären cAMP-Spiegeln. Bindet bakterielles Lipopolysaccharid (LPS) und vermittelt die LPS-induzierte Entzündungsreaktion, einschließlich der TNF-Sekretion durch Monozyten. Ist beteiligt an der Hämatopoese und an der Bildung des Herzkammerseptums. Spielt auch eine wesentliche Rolle bei der Vaskularisierung des Magen-Darm-Trakts, wahrscheinlich durch Regulierung von Gefäßverzweigungen und/oder Umbauprozessen in Endothelzellen. Ist an der Entwicklung des Kleinhirns beteiligt.

Chemokinrezeptoren sind 7-Transmembran-G-Protein-gekoppelte Rezeptoren, die durch die Bindung von einem oder mehreren Chemokinen aktiviert werden. Chemokine sind eine Familie von chemoattraktiven Molekülen, von denen bisher mehr als 50 identifiziert wurden. Sie werden nach der Anzahl und den Abständen der konservierten Cysteine in vier Hauptgruppen eingeteilt: CXC, CC, CX3C und C.

1. Bachelerie F (2010) CXCL12/CXCR4-axis dysfunctions: Markers of the rare immunodeficiency disorder WHIM syndrome. Dis Markers 29:189-198.
2. Pozzobon T et al. (2016) CXCR4 signaling in health and disease. Immunol Lett 177:6-15.