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allgemeines | Proteasome sind Zellorganellen, die überflüssige Proteine zerlegen. | |||
Proteinabbau | Bei der Protein-Produktion können Fehler auftreten, z.B. bei der Faltung. | Ältere Proteine können ihre ursprüngliche Struktur verlieren und Schaden anrichten. | Auch muß ein Gleichgewicht zwischer Produktion und Abbau von Proteinen bestehen, da die Zellen sonst immer mehr anschwellen würden. | |
26s Proteasom | Das Proteasom ist ein Hohlzylinder. | An den Enden befinden sich 2 regulatorische 19s-Komplexe. | Das 20s-Mittelstück besteht aus 4 gestapelten Ringen: α-Ring - β-Ring - β-Ring - α-Ring. | |
β-Ringe | Die β-Ringe bilden das katalytische Zentrum und bestehen aus 7 Einheiten: β1(i), β2(i), β3, β4, β5(i), β6, β7. | Proteinasen sind: β1(i): Caspase-like, β2(i): Trypsin-like, β5(i): Chymotrypsin-like | ||
Krankheiten | Durch fehlenden oder fehlerhaften Abbau von Proteinen können Krankheiten entstehen wie Rinderwahnsinn, Alzheimer, Parkinson oder Mukoviszidose. | |||
Medikamente | Proteasom - Inhibitoren werden in der Krebstherapie eingesetzt. | Das Bakterium Photorhabdus luminescens (Enterobakterium) produziert Cepafungin I (CepI), den z. Z. stärksten Proteasom - Inhibitor. | ||
Multiples Myelom | Myelomzellen überexprimieren Immunglobuline. | Dabei entstehen viele fehlgefaltete Proteine, die Abgebaut werden müssen. | Die Blockade der Proteasonen führt zur Akkukulation fehlgefalteter Proteine. | |
Vorkommen | Proteasome kommen in allen Zellen vor. Ca. 30000 pro Zelle. | |||
Ubiquitin | Zur Erkennung der Proteine, welche zerstört werden sollen, werden diese mit Ubiquitin markiert. | |||
E1-E3 | Enzyme, welche die Ubiquitin-Markierung durchführen. | |||
E1 | Aktiviert Ubiquitin. | |||
F-Box-Proteine | Erkennungsstruktur für Proteine, die zerstört werden sollen. | |||
E2 | Überträgt aktiviertes Ubiquitin von E1 auf E3. | |||
E3 | Bindet durch F-Box-Proteine das zu zerstörende Protein und überträgt aktiviertes Ubiquitin . | |||
HRD - Ubiquitin - Ligase | Identifiziert fehlerhafte Protein und markiert diese mit Ubiquitin. | |||
HRD | HMG-CoA-Reduktase-Degradation | |||
Usa1 | "Baugerüst" für HRD - Ubiquitin - Ligase. | Bei der Identifizierung und Markierung löslicher Proteine stellt Usa1 den Kontakt zwischen den Untereinheiten Der1 und Hrd1 her. | ||
Der1 und Hrd1 | Der1 bindet an das C-terminale Ende von Usa1. | Das N-terminale Ende von Usa1 lagert sich an Hrd1 und verbindet so Der1 mit Hrd1. | Das N-terminale Ende von Usa1 induziert ferner die Oligomerisierung des HRD - Komplexes, eine Voraussetzung für den Abbau von Membraneproteinen. | |
UCH | Deubiquininierende Enzyme (DUBs): UCH-L1, UCH-L3 (Ubiquitin - c-terminale Hydrolasen), Cystin - Proteasen. | Konzentriert in neuronalen Einschlußkörpern. | ||
Immunoproteasomen | Produziert aus Erregerproteinen Peptide zur Antigenpräsentation. Bildung wird durch Interferon reguliert (1). | |||
NED-Proteine | non-exponentially degraded | NED-Proteine werden anfangs rasch abgebaut. | NED-Proteine werden mit zunehmendem Alter immer seltener abgebaut. | |
SIRT7 | Sirtuin | zentrale Funktion bei der Energieaufnahme. | Steuerung der hepatischen Ubiquitin-Proteasome-Funktion | |
Quellen |
1.) Seifert U, et al.: Immunoproteasomes Preserve Protein Homeostasis upon Interferon-Induced Oxidative Stress. Cell 142 (2010):613-624) | |||
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Impressum Zuletzt geändert am 23.12.2012 12:29