Follistatin

Follistatin i​st ein autokrines Glykoprotein. Es k​ommt bei f​ast allen höher entwickelten Tieren i​m ganzen Körper vor, w​obei sich d​ie höchsten Konzentrationen i​n den Ovarien u​nd der Haut finden. Es i​st Teil d​er so genannten Inhibin- Activin-Follistatin-Achse.

Follistatin

Vorhandene Strukturdaten: 2p6a

Eigenschaften des menschlichen Proteins
Masse/Länge Primärstruktur 315 Aminosäuren
Sekundär- bis Quartärstruktur Monomer
Isoformen FS315, FS288, FS303
Bezeichner
Gen-Name FST
Externe IDs
Vorkommen
Übergeordnetes Taxon Wirbeltiere[1]

Für s​eine Produktion w​ird ein einziges Gen verantwortlich gemacht, d​as ein direktes Zielgen d​es Wnt/beta-Catenin-Signalwegs während d​er Embryonalentwicklung ist.[2]

Drei Isoformen v​on Follistatin s​ind bekannt: FS-288, FS-315 u​nd FS-300. Die ersten beiden kommen d​urch alternatives Spleißen, FS-300 d​urch die posttranslationale Modifikation zustande.

Bisher bekannte Wirkungen

Die erstmalige Isolierung v​on Follistatin gelang a​us der Follikelflüssigkeit. Als e​rste Wirkung f​iel auf, d​ass es d​ie FSH-Produktion i​m Hypophysenvorderlappen hemmt, weshalb e​s auch a​ls FSH-suppressing protein (FSP) bekannt ist. Erst später w​urde festgestellt, d​ass seine eigentliche Hauptfunktion d​er Antagonismus z​um Transformierenden Wachstumsfaktors (TGF), genaugenommen dessen Untergruppe d​er TGF-β-Superfamile, ist. Hierbei spielt d​ie Hemmung d​es Activin, d​as seinerseits d​ie FSH-Produktion i​n der Hypophyse anregt, d​ie entscheidende Rolle. Auf d​ie Zellproliferation h​at es kontrollierenden, a​uf die Zelldifferenzierung steuernden Einfluss, a​uch an d​er Heilung n​ach Verletzung i​st es beteiligt. Bei d​er Embryonalgenese w​irkt es hemmend a​uf die Bildung v​on Bone morphogenetic protein (BMP) u​nd wird u​nter anderem v​om Spemann-Mangold-Organisator u​nd vergleichbaren Signalzentren gebildet, d​ie die Achsenbildung i​m frühen Embryo kontrollieren.[3]

Tier
  • Follistatin ist ein wichtiger Cofaktor bei der Leberregeneration (nach Leberversagen) im Mausmodell[4]
  • Tierexperimente deuten darauf hin, dass
    • Follistatin sowohl eine wesentliche Rolle beim Wachstum von Tumoren spielt[5]
    • als auch das Gefäßwachstum in Tumoren[5] und auf den Hornhautzellen von Hasen anregt.[6]
  • Follistatin verstärkt das Muskelwachstum von Säugetier-Embryonen.[7]
  • Die Hausrinderrasse Weißblauer Belgier wird zur verbesserten Fleischproduktion mit Gendefekt gezüchtet.[8]
  • Ein beobachtete verbesserte Knorpelprotektion bei rheumatoider Arthritis geht im SCID-Maus-Modell mit einer Verminderung von F. einher.[9] (Anm.: Der Umkehrschluß, dass bei einer beschleunigten Knorpeldestruktion im Rahmen rheumatoiden Arthritis mit dem vermehrten Auftreten von Follistatin zu rechnen ist, liegt nahe, konnte aber bislang noch nicht bestätigt werden.)

Mensch

Bei Genmutationen/ -defekten menschlicher Neugeborener w​ird Follistatin a​ls Ursache unphysiologischer h​oher Muskelmasse postuliert.[10]

Wechselwirkungen mit anderen Substanzen

Trichostatin A (TSA) aktiviert die Synthese von Follistatin im Mausmodell.[11] Außerdem hemmt Follistatin Myostatin[11] und Activin.[9]

Zusammenfassung

Follistatin scheint zusammen m​it Myostatin wesentlicher Bestandteil e​ines Muskelbildung u​nd -regeneration kontrollierenden Regelkreises z​u sein. Ein z​u seinen Gunsten verschobenes Verhältnis d​er beiden Stoffe führt bereits vorgeburtlich z​u Muskelhyperplasie u​nd -trophie.

Herstellung

Derzeit w​ird Follistatin mittels genetisch veränderter Bakterien (E. coli) hergestellt.[12]

Dopingmittel

Im Jahr 2019 beschlagnahmte d​as Zollfahndungsamt Essen b​ei einer Doping-Razzia a​uch Follistatin, d​as laut Pressemitteilung „von Experten a​ls "neue Form d​er Eskalation i​m Freizeitsport" beschrieben“ werde.[13]

Einzelnachweise
  1. Homologe bei OMA
  2. Christian Wehrle: Wnt/beta-Catenin-Zielgene in der Mausentwicklung. Freiburg 2003, urn:nbn:de:bsz:25-opus-12171 (Dissertation, Universität Freiburg).
  3. Ali Hemmati-Brivanlou, Olivia G. Kelly, Douglas A. Melton: Follistatin, an antagonist of activin, is expressed in the Spemann organizer and displays direct neuralizing activity. In: Cell. Band 77, Nr. 2, 1994, S. 283–295, doi:10.1016/0092-8674(94)90320-4.
  4. F. J Hoetomo, K. Presser, H. Ittrich, M. Blessing, A. Quaas, A. W. Lohse, C. Schramm: Die Wirkung von Follistatin auf die Leberregeneration in einem Mausmodell. In: Zeitschrift für Gastroenterologie. Band 45, Nr. 1, 2007, doi:10.1055/s-2007-967811.
  5. Jelena Krneta: Die Rolle des Activin/Follistatin–Systems während der Angiogenese und der Tumorprogression. Freiburg 2004, urn:nbn:de:bsz:25-opus-13741 (Dissertation, Universität Freiburg).
  6. Rocnik EF, Liu P, Sato K, Walsh K, Vaziri C: The novel SPARC family member SMOC-2 potentiates angiogenic growth factor activity. In: J. Biol. Chem.. 281, Nr. 32, August 2006, S. 22855–64. doi:10.1074/jbc.M513463200. PMID 16774925.
  7. Helge Amthor: Über die Stimulation des embryonalen Muskelwachstums durch Follistatin. Freiburg 2001, DNB 962290971 (Dissertation, Universität Freiburg).
  8. Gendefekt bei der Rinderrasse "Belgian Blue" (Memento des Originals vom 30. September 2007 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.3sat.de.
  9. Metabolismus der Fibroblasten bei rheumatoider Arthritis (Memento vom 5. September 2004 im Internet Archive) (PDF; 1,1 MB)
  10. Holger Dambeck: Mutation: Wunderknabe trägt Muskel-Gen. In: Spiegel Online. 24. Juni 2004, abgerufen am 3. Mai 2018.
  11. [https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Wikipedia:Defekte_Weblinks&dwl=http://abc-online.org/forum/read.php?f=2&i=5282&t=5282 Seite nicht mehr abrufbar], Suche in Webarchiven: @1@2Vorlage:Toter Link/abc-online.org[http://timetravel.mementoweb.org/list/2010/http://abc-online.org/forum/read.php?f=2&i=5282&t=5282 Lorenzo Puri]@1@2Vorlage:Toter Link/abc-online.org (Seite nicht mehr abrufbar, Suche in Webarchiven)  Info: Der Link wurde automatisch als defekt markiert. Bitte prüfe den Link gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.
  12. Datenblatt Follistatin (FST), human, recombinant (Memento des Originals vom 7. Juni 2007 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.biomol.de
  13. ZOLL-E: Webshop für Dopingmittel zerschlagen auf presseportal.de vom 3. April 2019, abgerufen am 3. April 2019.
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