NOS3-Gen

Das NOS3-Gen (NOS3 steht für Nitric Oxide Synthase 3) ist ein Protein-kodierendes Gen, das auf Chromosom 7q36.1 lokalisiert ist. Ein wichtiges Paralog dieses Gens ist NOS1. Alternatives Spleißen und die Verwendung alternativer Promotoren führen zu mehreren Transkriptvarianten.

Das vom NOS3-Gen kodierte Protein ist die endotheliale Stickstoffmonoxid-Synthase (eNOS). Diese katalysiert zusammen mit der induzierbaren Stickstoffmonoxid-Synthase (iNOS) und der neuronalen Stickstoffmonoxid-Synthase (nNOS) die Bildung von Stickstoffmonoxid und L-Citrullin aus L-Arginin und molekularem Sauerstoff. eNOS wird bei Calciumkonzentrationen über 100 nM aktiviert. Stickstoffmonoxid (NO) ist über einen cGMP-vermittelten Signaltransduktionsweg an der Entspannung der glatten Gefäßmuskulatur beteiligt (Janssens SP et al. 1992).

Stickstoffmonoxid ist ein reaktives freies Radikal, das als biologischer Mediator in mehreren Prozessen fungiert, darunter Neurotransmission und antimikrobielle und antitumorale Aktivitäten. Stickstoffmonoxid wird durch Stickstoffmonoxid-Synthasen aus L-Arginin synthetisiert. Variationen in diesem Gen sind mit der Anfälligkeit für Koronarspasmen verbunden.  NO vermittelt die durch den vaskulären endothelialen Wachstumsfaktor (VEGF) induzierte Angiogenese in Herzkranzgefäßen und fördert die Blutgerinnung durch die Aktivierung von Blutplättchen. Berichte über den Einzelnukleotid-Polymorphismen im NOS3-Gen bei Patienten mit atopischer Dermatitis (Svitich ОА et al. 2021) bedürfen hinsichtlich ihrer Nachhaltigkeit weiterer Überprüfungen.

Die NO-Synthase ist an vielen physiologischen und pathologischen Prozessen beteiligt und katalysiert die Oxidation von L-Arginin zu L-Citrullin mit NO-Freisetzung. Die NO-Synthase hat drei Isoformen: induzierbar (iNOS) und zwei konstitutive neuronale (nNOS) und endotheliale (eNOS). Die Aktivität verschiedener Isoformen der NO-Synthase wirkt sich direkt auf die NO-Konzentration aus, was wiederum die Immun- und Reparaturprozesse und damit den Krankheitsverlauf beeinflusst. Es gibt Hinweise auf die Beteiligung von eNOS an verschiedenen pathologischen Prozessen. Die Bedeutung des Enzyms wurde auf molekularer und genetischer Ebene nachgewiesen.

Zu den mit NOS3 assoziierten Krankheiten gehören Schlaganfall, ischämische und Alzheimer-Krankheit, familiäre, 1.  

1. Janssens SP et al. (1992) Cloning and expression of a cDNA encoding human endothelium-derived relaxing factor/nitric oxide synthase. J Biol Chem 267:14519-14522.
2. Svitich ОА et al. (2021) Association of the NOS3 Gene Polymorphisms with the Risk of Atopic Dermatitis in Children. Bull Exp Biol Med 170:787-790.
3. Zhou TB et al. (2013) Association of endothelial nitric oxide synthase Glu298Asp gene polymorphism with the risk of endstage renal disease. Ren Fail 35:573-578.