Biochemie und Pathobiochemie: Vitamin D-Stoffwechsel
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hν ~ |
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| O2, Red. Redoxpartner
H2O, Ox. Redoxpartner |
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Monooxygenase Leber |
1.14.15.- | Ox | ||||||
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| O2, NADPH/H+
H2O, NADP+ |
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Häm-Thiolat | Calcidiol-1-Monooxygenase Niere |
1.14.13.13 | Ox | VDDR I | ||||
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Biosynthese: Vitamin D-Hormon ist eigentlich kein echtes Vitamin, da es im Körper selbst aus der Cholesterin-Vorstufe 7-Dehydrocholesterol gebildet wird. Das Ringsystem von 7-Dehydrocholesterol wird in der Haut durch UV-Licht gesprengt, so dass Cholecalciferol (Vitamin D3) entsteht. Vitamin D3 wird auch aus der Nahrung aufgenommen. Dieses wird nun in der Leber zu 25-Hydroxycholecalciferol und bei Bedarf unter Einfluss von Parathormon (PTH) in der Niere zum aktiven 1,25-Dihydroxycholecalciferol (D-Hormon, Calcitriol) hydroxyliert.
Der größte Teil des Vitamins wird bei ausreichender Lichtexposition im Körper selbst gebildet. In Nahrungsmitteln kommt es in nennenswerten Mengen nur in tierischen Produkten vor (Fisch, Eigelb, Milchprodukte, Rinderleber). Pflanzliche Lebensmittel enthalten meist nur das Provitamin Ergosterol, eine Vorstufe des Vitamin D2.
Ausscheidung: Wie bei allen anderen Steroiden (lipophile Moleküle!) erfolgt die Ausscheidung vorwiegend über die Leber.
Wirkung: Wie viele andere lipophile Signalstoffe (z.B. Steroidhormone) wirkt Calcitriol über die Bindung an intrazelluläre Rezeptoren, die die Genexpression beeinflussen. Calcitriol fördert die Kalziumresorption im Darm und die Kalziumrückresorption in der Niere und ist somit an der Konstanthaltung des Serum-Kalziumspiegels und der Knochenmineralisierung beteiligt. Es spielt auch eine Rolle bei der Differenzierung und Reifung der Immunzellen.
Mangelerkrankungen: Rachitis bei Kindern, Osteomalazie bei Erwachsenen. Ein Calcitriol-Mangel ist zu befürchten bei völlig fehlender Sonnenexposition und bei Niereninsuffizienz.
Weblinks: KEGG: Biosynthesis of steroids - Homo sapiens (human)
| Allgemeine Hintergrundfarbe für Substrate | Hintergrundfarbe Reaktionspfeile | „Schlüsselenzyme“ | |
| Energiereiche Phosphate Reduktionsäquivalente | CO2 / HCO3- C1-Reste Stickstoff |
Abk.: Tr.: Transkriptionelle Regulation, Tl.: Regulation der Translation, Lok.: Regulation über die Enzymlokalisation, Kov.: Regulation durch kovalente Modifikation, All.: Allosterische Regulation, Koop.: Kooperativer Effekt, Co.: Cofaktoren, EC: Enzymklassifikation, EG: Enzymgruppe (Oxidoreductase, Transferase, Hydrolase, Lyase, Isomerase, Ligase), Erkr.: Assoziierte Erkrankungen.
