CFTRfunktion

CFTRfunktion bezeichnet die Funktion des CFTR-Proteins (Cystic Fibrosis Transmembrane Regulator). CFTR gehört zur Familie der ATP-bindenden Cassette (ABC) Transporter und kodiert ein membranständiges Protein, das als Kanal fungiert. Es wird in epitheliale Zellen exprimiert, insbesondere in den Atemwegen, dem Pankreas, dem Dünn- und Dickdarm, den Schweißdrüsen und im Fortpflanzungssystem. Das Gen CFTR liegt auf Chromosom 7. Strukturell besitzt es eine Transmembrandomäne, zwei Nucleotide-Binding Domains (NBD1, NBD2) und eine regulatorische Domäne (R-Domäne). Im Gegensatz zu vielen ABC-Transportern fungiert CFTR primär als Ionenkanal; Öffnung und Schließung des Kanals erfolgen durch Phosphorylierung der regulatorischen Domäne durch PKA sowie durch ATP-Bindung und Hydrolyse an den NBDs.

Funktionell ermöglicht CFTR den selektiven Transport von Cl- und HCO3- durch die apikale Membran epitheliale Zellen. Dieser Ionenfluss treibt die transepitheliale Wasserbewegung und trägt zur Bildung eines gut befeuchteten luminalen Milieus bei, beeinflusst die Schleimbeschaffenheit und den pH-Wert von Sekreten.

Die funktionelle Aktivität wird durch cAMP-Signale reguliert; Aktivierung führt zur Öffnung des Kanals, Abschaltung erfolgt durch Dephosphorylierung. CFTR-Aktivität hängt von korrekter Faltung und Transportfähigkeit an die Membran ab; Mutationen können die Kanalfunktion (Gating-Mutationen) oder den Proteintransport (Trafficking- bzw. Faltungsdefekte, z. B. F508del) beeinträchtigen.

Klinisch ist CFTR-Funktion zentral für das Verständnis der Mukokiliären Clearance, der Sekretion in Verdauungsdrüsen und der Schweißsekretion. Störungen der CFTR-Funktion führen zur Mukoviszidose (Cystische Fibrose) mit variablen Organmanifestationen. Das Verständnis der CFTR-Funktion hat therapeutische Relevanz, insbesondere für Modulator-Therapien, die die Kanalöffnung oder Protein-Faltung verbessern sollen.