Proteinmodifikation und Abbau 2

Question 1

Wie ist ein Proteasom aufgebaut?

Wofür werden Proteasomen-Inhibitoren eingesetzt?

Answer 1

Das Proteasom ist ein 2.5 MDa Multi-Protease-Komplex dessen Protease-Aktivität ATP-abhängig ist. Das Mittelstück des 26S Proteasoms ist der 20S core, ein zentraler Zylinder der aus 4 Heptamer-Ringen besteht, jeder Ring enthält 6 Proteasestellen. Oben und unten am core befindet sich die 19S-Cap regulatorische Einheit, die wiederum aus base und lid besteht. Sie erkennt ubiquitinilierte Proteine, entfernt das Ubiquitin und entfaltet das Protein unter ATP-Verbrauch.

Protease-Inhibitoren werden unter anderem bei Krebserkrankungen angewendet, da Krebszellen eine erhöhte Abbauaktivität haben.

Question 2

Beschreiben Sie den Prozess der Ubiquitinierung.
Was für Formen der Ubiquitinierung kennen Sie?
Nennnen Sie je eine Funktion.

Answer 2

Ubiquitin ist ein 76 Aminosäuren, 8kDA großes Protein, es wird über ein Gly-COOH an das NH2 an einem Lysinrest im Zielprotein gebunden. An dieses Ubiquitin können andere Ubiquitinmoleküle gebunden werden.

Die Ubiquitinilierung eines Proteins:

1. Das ATP-Abhängige Enzym E1 bindet an Ubiquitin und dient als Aktivator.
2. Das Ubiquitin wird dann von E1 auf E2 übertragen
3. E2 bindet an E3, welche das Ziel-Protein gebunden hat und überträgt das Ubiquitin auf das Protein.

Verschiedene Ubiquitinilierungsmuster wirken sich unterschiedlich auf deren Wirkung aus:
- Mono-Ubiqitinilierung: Dient unter anderem der Histon-Regulation

• Mulit-Ubiquitinilierung: Endocytose
• Poly-Ubiqutinilierung: Als Kette K63: Dient der DNA-Reparatur. Als Raute K48: Dient dem Abbau über das Proteasom.