Moonlighting Proteins Flashcards
Was sind Moonlight Proteine (Schwarzarbeiter-Proteine)
Ein Protein, was mehrere Funktionen ausüben kann
A moonlighting protein is defined as a multifunctional protein in which two or more physiological, biochemical or biophysical functions are performed by a single polypeptide chain.
Was ist beim Moonlight-Protein ausgeschlossen?
- splice variants (not a single polypeptide chain)
- proteolytic fragments (not a single polypeptide chain)
- families of homologous proteins (not a single polypeptide chain)
- gene fusions (no increase of biochemical functions)
- same reaction in different cellular locations (not two or more functions)
Warum sollte man Moonlight Proteine nutzen?
Energy saving
No need to produce additional proteins
Smaller genomes
Easy fine-tuning
Metabolic enzymes are the best sensors for their substrates
Moonlighting proteins can connect metabolism and:
signal transduction
regulation of gene expression
motility
structural functions
apoptosis
Self regulation
Many moonlighting proteins regulate their own transcription/translation
depending on the availability of their substrates
Wer sind Typische Moonlight-Proteine?
Highly conserved proteins
Same moonlighting functions can be found in totally unrelated organisms
Same proteins have different moonlighting functions in different organisms
Highly abundant protein
Genes encoding moonlighting proteins are expressed constitutively and at high levels
Enzymes involved in central (carbon) metabolism
10/10 enzymes of glycolysis possess moonlighting activity
Typical candidates
Metabolic enzymes
Chaperons
Membrane proteins (channels and receptors)
Können Proteine an anderen Locations sein?
Ja, dort üben sie verschiedene Funktionen aus (wenn Moonlight)
z.B.: E.coli prolinedehydrogenase (PutA)
Membrane: proline utilization
Cytosol: transcription factor
Wodurch können Proteine verschiedene Funktionen haben
- anderer Ort (z.B Membran und Cytosol)
- Co-Faktor Bindung
Was sind die molekularen Mechanismen vom Moonlighting
- verschiedene Locations (innerhalb und außerhalb der Zelle)
- verschiedene Orte innerhalb einer Zelle bzw. Zellkompartimenten (Cytosol vs. Membran; Cytosol vs. nucleus)
- Expression durch verschiedene Celltypen
- Co-Faktor-Bindung
- Oligomerizationsstatus
- Komplexbildung
- Mehrere Bindungstellen
Was katalysiert GapDH
- Es ist eine Schlüsselenzym in der Glycolyse und der Gluconeogenese (Zentral im Kohlenstoffstoffwechsel)
- Substrat, welches zum Pentosephosphatweg gelinkt ist (Verbindung zum Nukleotidmetabolismus)
Welche moonlight Funktionen wird hGapDH (human GapDH) zugeschrieben?
- Translokation von Proteinen
- Posttranskriptionale Generegulation
- Oxidative Stressantwort
- histone Generegulation
- Apoptose
- Schutz der teleomeren DNA
…
Welche moonlight Funktionen wird GapDH (bakterielles GapDH) zugeschrieben?
- DNA Reparatur
- RNA Degradierung
- Anheftung an Host-Zellen
- Eisenaufnahme
…
Wann kommt Virulenz der Bakterien vor?
Virulence occurs when bacteria have to fight for recourses with its host
Was sind Trigger-Enzyme im Sinne der Moonlight Proteine?
Trigger enzymes are metabolic enzymes that additionally regulate gene expression
Measurement of metabolites
Control of gene expression depending on substrate availability
Welche Art von Trigger-Enzyme gibt es?
- DNA bindend
- RNA bindend
- Protein Phosphorylierung
- Transkriptionsfaktor Bindung
- RNA Degradosom