www.wikidata.de-de.nina.az

ADAM Metalloproteasen Die engl A Disintegrin And Metalloproteinase ein Disintegrin und Metalloproteinase sind eine Grupp

ADAM-Metalloproteasen

Die ADAM-Metalloproteasen, (engl. A Disintegrin And Metalloproteinase = „ein Disintegrin und Metalloproteinase“), sind eine Gruppe von Enzymen, die zu den Metzinkinen – einer Unterklasse der Metalloproteinasen – gehören. Als Kofaktor wird ein Zink-Ion benötigt. Bisher sind über 30 orthologe ADAMs bekannt. Dazu kommen noch Spleißvarianten.

Aufbau Bearbeiten

Schematischer Aufbau und Funktion der ADAM-Metalloproteasen

ADAM-Metalloproteasen sind integrale Transmembranproteine vom Typ I (single pass). Sie bestehen in der Regel aus 800 bis 1200 Aminosäuren. Der C-Terminus befindet sich im intrazellulären Raum. Ihm folgt der transmembrane Bereich, dem sich im extrazellulären Raum bei einigen ADAMs eine EGF-ähnliche Domäne anschließt. Der nachfolgenden cysteinreichen Domäne folgt die Disintegrin-Domäne. Danach kommt die Metalloprotease-Domäne. Eine Prodomäne mit N-Terminus schließt das ADAM-Protein ab. Die Prodomäne muss für die Aktivierung des Enzyms abgespalten werden. Die Prodomäne deaktiviert die Metalloprotease-Domäne mittels eines Cystein-Schalters (cysteine switch). Konservierte Cystein-Reste in der Prodomäne koordinieren zusätzlich das für die Funktion des Enzyms notwendige Zink-Ion (Zn2+) innerhalb der Metalloprotease-Domäne. Dadurch kommt die Metalloprotease-Domäne in eine inaktive Konformation, wodurch das gesamte Enzym deaktiviert ist. Durch Furin oder andere Proprotein-Convertasen kann die Prodomäne abgespalten werden, wodurch das Zink-Ion nur noch von der Metalloproteasen-Domäne koordiniert wird und so das Enzym aktiviert ist.

Durch stärkere Komplexbildner, wie beispielsweise EDTA, wird das Zink gebunden und die ADAM-Protease (reversibel) deaktiviert.

Die Disintegrin-Domäne trägt ihren Namen wegen der hohen Strukturanalogie zu den Disintegrinen in Schlangengiften (snake venom metalloprotease, SVMP).

Funktion Bearbeiten

An einer Reihe von zellbiologischen Vorgängen sind die ADAM-Metalloproteasen unmittelbar beteiligt. So spielen sie beispielsweise bei der Membranfusion, der Entwicklung der Muskeln, der Zelldifferenzierung, der Zellmigration und bei Entzündungsreaktionen eine wichtige Rolle. Beim Schneiden anderer Transmembranproteine, dem sogenannten Ectodomain-Shedding, sind die ADAMs ebenfalls beteiligt. Beispielsweise wird das Amyloid-Precursor-Protein (APP) durch die ADAM-Metalloproteasen ADAM9, ADAM10 und ADAM17 – die zu den α-Sekretasen gehören – „richtig“ geschnitten.

Von den bekannten humanen ADAM-Proteasen wird zwölf eine proteolytische Aktivität vorhergesagt. Bisher wurde nur in der Hälfte davon auch die proteolytische Aktivität gemessen. Die Selektivität beziehungsweise Spezifität der ADAM-Proteasen ist noch nicht gesichert. Einige ADAMs gehören zu den Sheddasen.

Vorkommen Bearbeiten

In allen Wirbeltieren finden sich die ADAM-Metalloproteasen. Auch Zellen der Modellorganismen Caenorhabditis elegans, Drosophila und Xenopus exprimieren ADAMs. Dagegen finden sie sich nicht auf den Zellmembranen von Escherichia coli und Saccharomyces cerevisiae. Auch bei Pflanzen sind sie nicht vorhanden. Die einzelnen ADAMs werden je nach Zelltyp unterschiedlich stark exprimiert.

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. Familie M12 bei MEROPS
  2. EC 3.4.24.-
  3. ↑ F. Scholz: Einfluss der Disintegrin-ähnlichen Metalloproteinase ADAM10 auf die proteolytische Spaltung von transmembranen Proteinen der Haut. Dissertation, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, 2006. urn:nbn:de:gbv:8-diss-18259
  4. H. E. Van Wart und H. Birkedal-Hansen: The cysteine switch: A principle of regulation of metalloproteinase activity with potential applicability to the entire matrix metalloproteinase gene family. In: PNAS 87, 1990, S. 5578–5582. PMID 2164689
  5. ↑ D. F. Seals und S. A. Courtneidge: The ADAMs family of metalloproteases: multidomain proteins with multiple functions. In: Genes Dev 17, 2003, S. 7–30. PMID 12514095 (Review)
  6. C. P. Blobel: Functional and biochemical characterization of ADAMs and their predicted role in protein ectodomain shedding. In: Inflamm Res 51, 2002, S. 83–84. PMID 11926318 (Review)
  7. S. F. Lichtenthaler: Ectodomain shedding of the amyloid precursor protein: cellular control mechanisms and novel modifiers. In: Neurodegener Dis 3, 2006, S. 262–269. PMID 17047366 (Review)
  8. Gregor Larbig: Studien zur Identifizierung & Optimierung potentieller Wirkstoffe für die Behandlung von Morbus Alzheimer. Dissertation, TU Darmstadt, 2007

Literatur Bearbeiten

Review-Artikel Bearbeiten

  • P. Primakoff und D. G. Myles: The ADAM gene family: surface proteins with adhesion and protease activity. In: Trends Genet 16, 2000, S. 83–87. PMID 10652535
  • S. Higashiyama und D. Nanba: ADAM-mediated ectodomain shedding of HB-EGF in receptor cross-talk. In: Biochim Biophys Acta 1751, 2005, S. 110–117. PMID 16054021
  • C. P. Blobel: ADAMs: key components in EGFR signalling and development. In: Nat Rev Mol Cell Biol 6, 2005, S. 32–43. PMID 15688065
  • L. C. Bridges und R. D. Bowditch: ADAM-Integrin Interactions: potential integrin regulated ectodomain shedding activity. In: Curr Pharm Des 11, 2005, S. 837–847. PMID 15777238
  • J. Schlöndorff und C. P. Blobel: Metalloprotease-disintegrins: modular proteins capable of promoting cell-cell interactions and triggering signals by protein-ectodomain shedding. In: J Cell Sci 112, 1999, S. 3603–3617. PMID 10523497
  • D. R. Edwards u. a.: The ADAM metalloproteinases. In: Mol Aspects Med 29, 2008, S. 258–289. PMID 18762209
  • T. G. Wolfsberg u. a.: ADAM, a novel family of membrane proteins containing A Disintegrin And Metalloprotease domain: multipotential functions in cell-cell and cell-matrix interactions. In: J Cell Biol 131, 1995, S. 275–278. PMID 7593158

Fachbücher Bearbeiten

  • N. M. Hooper und U. Lendeckel: The Adam Family of Proteases. Verlag Birkhäuser, 2005, ISBN 0-387-25149-9

Weblinks Bearbeiten

wikipedia, wiki, deutsches, deutschland, buch, bücher, bibliothek artikel lesen, herunterladen kostenlos kostenloser herunterladen, MP3, Video, MP4, 3GP, JPG, JPEG, GIF, PNG, Bild, Musik, Lied, Film, Buch, Spiel, Spiele
Veröffentlichungsdatum:
Die ADAM Metalloproteasen engl A Disintegrin And Metalloproteinase ein Disintegrin und Metalloproteinase sind eine Gruppe von Enzymen die zu den Metzinkinen einer Unterklasse der Metalloproteinasen gehoren Als Kofaktor wird ein Zink Ion benotigt Bisher sind uber 30 orthologe ADAMs bekannt Dazu kommen noch Spleissvarianten 1 2 Inhaltsverzeichnis 1 Aufbau 2 Funktion 3 Vorkommen 4 Einzelnachweise 5 Literatur 5 1 Review Artikel 5 2 Fachbucher 6 WeblinksAufbau Bearbeiten nbsp Schematischer Aufbau und Funktion der ADAM MetalloproteasenADAM Metalloproteasen sind integrale Transmembranproteine vom Typ I single pass Sie bestehen in der Regel aus 800 bis 1200 Aminosauren Der C Terminus befindet sich im intrazellularen Raum Ihm folgt der transmembrane Bereich dem sich im extrazellularen Raum bei einigen ADAMs eine EGF ahnliche Domane anschliesst Der nachfolgenden cysteinreichen Domane folgt die Disintegrin Domane Danach kommt die Metalloprotease Domane Eine Prodomane mit N Terminus schliesst das ADAM Protein ab Die Prodomane muss fur die Aktivierung des Enzyms abgespalten werden 3 Die Prodomane deaktiviert die Metalloprotease Domane mittels eines Cystein Schalters cysteine switch 4 Konservierte Cystein Reste in der Prodomane koordinieren zusatzlich das fur die Funktion des Enzyms notwendige Zink Ion Zn2 innerhalb der Metalloprotease Domane Dadurch kommt die Metalloprotease Domane in eine inaktive Konformation wodurch das gesamte Enzym deaktiviert ist Durch Furin oder andere Proprotein Convertasen kann die Prodomane abgespalten werden wodurch das Zink Ion nur noch von der Metalloproteasen Domane koordiniert wird und so das Enzym aktiviert ist 5 Durch starkere Komplexbildner wie beispielsweise EDTA wird das Zink gebunden und die ADAM Protease reversibel deaktiviert 3 Die Disintegrin Domane tragt ihren Namen wegen der hohen Strukturanalogie zu den Disintegrinen in Schlangengiften snake venom metalloprotease SVMP Funktion BearbeitenAn einer Reihe von zellbiologischen Vorgangen sind die ADAM Metalloproteasen unmittelbar beteiligt So spielen sie beispielsweise bei der Membranfusion der Entwicklung der Muskeln der Zelldifferenzierung der Zellmigration und bei Entzundungsreaktionen eine wichtige Rolle 5 3 Beim Schneiden anderer Transmembranproteine dem sogenannten Ectodomain Shedding sind die ADAMs ebenfalls beteiligt 6 Beispielsweise wird das Amyloid Precursor Protein APP durch die ADAM Metalloproteasen ADAM9 ADAM10 und ADAM17 die zu den a Sekretasen gehoren richtig geschnitten 7 8 Von den bekannten humanen ADAM Proteasen wird zwolf eine proteolytische Aktivitat vorhergesagt Bisher wurde nur in der Halfte davon auch die proteolytische Aktivitat gemessen Die Selektivitat beziehungsweise Spezifitat der ADAM Proteasen ist noch nicht gesichert 5 Einige ADAMs gehoren zu den Sheddasen Vorkommen BearbeitenIn allen Wirbeltieren finden sich die ADAM Metalloproteasen Auch Zellen der Modellorganismen Caenorhabditis elegans Drosophila und Xenopus exprimieren ADAMs Dagegen finden sie sich nicht auf den Zellmembranen von Escherichia coli und Saccharomyces cerevisiae Auch bei Pflanzen sind sie nicht vorhanden Die einzelnen ADAMs werden je nach Zelltyp unterschiedlich stark exprimiert 5 Einzelnachweise Bearbeiten Familie M12 bei MEROPS EC 3 4 24 a b c F Scholz Einfluss der Disintegrin ahnlichen Metalloproteinase ADAM10 auf die proteolytische Spaltung von transmembranen Proteinen der Haut Dissertation Christian Albrechts Universitat zu Kiel 2006 urn nbn de gbv 8 diss 18259 H E Van Wart und H Birkedal Hansen The cysteine switch A principle of regulation of metalloproteinase activity with potential applicability to the entire matrix metalloproteinase gene family In PNAS 87 1990 S 5578 5582 PMID 2164689 a b c d D F Seals und S A Courtneidge The ADAMs family of metalloproteases multidomain proteins with multiple functions In Genes Dev 17 2003 S 7 30 PMID 12514095 Review C P Blobel Functional and biochemical characterization of ADAMs and their predicted role in protein ectodomain shedding In Inflamm Res 51 2002 S 83 84 PMID 11926318 Review S F Lichtenthaler Ectodomain shedding of the amyloid precursor protein cellular control mechanisms and novel modifiers In Neurodegener Dis 3 2006 S 262 269 PMID 17047366 Review Gregor Larbig Studien zur Identifizierung amp Optimierung potentieller Wirkstoffe fur die Behandlung von Morbus Alzheimer Dissertation TU Darmstadt 2007Literatur BearbeitenReview Artikel Bearbeiten P Primakoff und D G Myles The ADAM gene family surface proteins with adhesion and protease activity In Trends Genet 16 2000 S 83 87 PMID 10652535 S Higashiyama und D Nanba ADAM mediated ectodomain shedding of HB EGF in receptor cross talk In Biochim Biophys Acta 1751 2005 S 110 117 PMID 16054021 C P Blobel ADAMs key components in EGFR signalling and development In Nat Rev Mol Cell Biol 6 2005 S 32 43 PMID 15688065 L C Bridges und R D Bowditch ADAM Integrin Interactions potential integrin regulated ectodomain shedding activity In Curr Pharm Des 11 2005 S 837 847 PMID 15777238 J Schlondorff und C P Blobel Metalloprotease disintegrins modular proteins capable of promoting cell cell interactions and triggering signals by protein ectodomain shedding In J Cell Sci 112 1999 S 3603 3617 PMID 10523497 D R Edwards u a The ADAM metalloproteinases In Mol Aspects Med 29 2008 S 258 289 PMID 18762209 T G Wolfsberg u a ADAM a novel family of membrane proteins containing A Disintegrin And Metalloprotease domain multipotential functions in cell cell and cell matrix interactions In J Cell Biol 131 1995 S 275 278 PMID 7593158Fachbucher Bearbeiten N M Hooper und U Lendeckel The Adam Family of Proteases Verlag Birkhauser 2005 ISBN 0 387 25149 9Weblinks Bearbeitenbioscientist de Abgerufen von https de wikipedia org w index php title ADAM Metalloproteasen amp oldid 170407134