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Lexikon der Biologie: GCSF

GCSF, Abk. für granulocyte colony stimulating factor (weitere Synonyme vgl. Infobox ), ein Cytokin (CSF). GCSF ist ein Glykoprotein, das von vielen Zelltypen (z.B. Makrophagen, Fibroblasten, Endothelzellen, verschiedenen Tumorzellinien) nach Stimulation durch TNF (Tumor-Nekrosis-Faktor), Il-1 (Interleukine), GMCSF und Endotoxine hin gebildet wird; PGE2 (Prostaglandine) inhibiert die Synthese. Das für den GCSF codierende Gen ist beim Menschen auf dem Chromosom 17 lokalisiert. Er wird als 207 Aminosäuren langes Vorläuferprotein gebildet. Das reife Protein besitzt eine relative Molekülmasse von ca. 30.000, umfaßt 174 Aminosäuren und hat bei pH 5,5 seinen isoelektrischen Punkt. GCSF besitzt mehrere Disulfidbindungen, die für die Funktion wichtig sind; die Glykosylierung ist für die biologische Aktivität nicht von Bedeutung. Der GCSF ist ein hoch konservatives Protein, das große Kreuzreaktivität zwischen verschiedenen Spezies aufweist. In der Cytokin-Forschung werden sog. NFS60-Zellen und 32D-Zellen zum Nachweis von GCSF eingesetzt. Zur Gewinnung von GCSF verwendet man 5637-Zellen. – Die biologische Aktivität von GCSF wird über spezifische Rezeptoren vermittelt, die auf Granulocyten, Endothelzellen, Placentazellen und einigen Karzinom-Zellinien exprimiert werden. Diese Rezeptoren bestehen aus 813 Aminosäuren (relative Molekülmasse 150.000). GCSF bindet mit hoher Affinität an diese Rezeptoren. Das für den Rezeptor codierende Gen ist beim Menschen auf Chromosom 1 ( Chromosomenkarte I
Chromosomenkarte II
Chromosomenkarte III
Chromosomenkarte IV
) lokalisiert. Die Rezeptorendichte beträgt 50–1500/Zelle, mit zunehmendem Reifungsgrad nimmt die Rezeptorendichte ab. GCSF wirkt chemotaktisch (Chemotaxis) auf Granulocyten (hohe Konzentrationen an GCSF hemmen jedoch die Motilität), induziert eine Proliferation und die Reifung dieser Zellen, steigert die antikörperabhängige zellvermittelte Cytotoxizität, die Phagocytose-Aktivität (Phagocytose) und die Bildung von Peroxid-Anionen und erhöht damit die keimtötende Wirkung der Granulocyten. GCSF wirkt synergistisch mit GMCSF, Il-4 und Erythropoetin. Der Einsatz von GCSF in der Leukämie-Therapie (Leukämie) wird zur Zeit diskutiert. Man erhofft sich durch den Einsatz des GCSF eine schnelle Wiederherstellung einer normal funktionierenden Immunabwehr nach Chemotherapien, Strahlentherapien, Knochenmarktransplantationen und bei Immunschwäche.

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