www.wikidata.de-de.nina.az

Chemisches Chaperon Chemische Chaperone sind exogene Substanzen die den Prozess der Proteinfaltung im Endoplasmatischen

Chemisches Chaperon

Chemische Chaperone sind exogene Substanzen, die den Prozess der Proteinfaltung im Endoplasmatischen Retikulum einer Zelle unterstützen. Sie stabilisieren die Protein-Konformation gegen thermisch und chemisch induzierte Denaturierung.

Beschreibung Bearbeiten

Natürliche Chaperone sind zelleigene Proteine, die neu synthetisierten Proteinen „helfen“, sich korrekt zu falten. Im Gegensatz dazu sind chemische Chaperone von außen zugeführte Substanzen, mit teilweise recht einfacher chemischer Struktur. Die chemischen Chaperone unterstützen ebenfalls den Prozess der Proteinfaltung. Sie erhöhen beispielsweise die Löslichkeit der Proteine und unterdrücken damit die Aggregation von ungefalteten Proteinen. Einen etwas anderen Wirkmechanismus hat Phenylbutyrat (PBA), das die hydrophoben Domänen fehlgefalteter Proteine maskiert und so deren Aggregation verhindert.

Für pharmakologische In-vivo-Anwendungen als Arzneimittel werden zu hohe systemische Konzentrationen an chemischen Chaperonen benötigt, die mit erheblichen toxischen Nebenwirkungen verbunden sind.In vitro werden dagegen chemische Chaperone häufig bei der Produktion von rekombinanten Proteinen eingesetzt. Dort erhöhen sie die Produktionsausbeute.

Im Gegensatz zu den chemischen Chaperonen binden die pharmakologischen Chaperone spezifisch an ungefaltete Proteine – im Idealfall nur an einen Proteintyp – und stabilisieren die Struktur des Proteins. In einigen Veröffentlichungen werden allerdings die Begriffe chemisches Chaperon und pharmakologisches Chaperon synonym verwendet.

Beispiele Bearbeiten

Zu den chemischen Chaperonen gehört eine Vielzahl organischen Verbindungen. Dimethylsulfoxid, Polyamine wie Spermin und Spermidin, Polyole wie Glycerin, bestimmte Aminosäuren wie Lysin, sind die einfachsten Vertreter chemischer Chaperone.Phenylbutyrat (genauer: 4-Phenylbutyrat) ist ein chemisches Chaperon, das aufgrund seines breiten Wirkungsspektrums – nicht nur als chemisches Chaperon – ein hohes pharmakologisches Potenzial hat.

Weiterführende Literatur Bearbeiten

  • E. Papp, P. Csermely: Chemical chaperones: mechanisms of action and potential use. In: Handbook of experimental pharmacology. Nummer 172, 2006, S. 405–416, ISSN 0171-2004. PMID 16610368.
  • S. H. Kim, Y. B. Yan, H. M. Zhou: Role of osmolytes as chemical chaperones during the refolding of aminoacylase. In: Biochemistry and cell biology = Biochimie et biologie cellulaire. Band 84, Nummer 1, Februar 2006, S. 30–38, ISSN 0829-8211. doi:10.1139/o05-148. PMID 16462887.
  • Y. Nagao, H. Ishiguro, N. Nukina: DMSO and glycerol reduce bacterial death induced by expression of truncated N-terminal huntingtin with expanded polyglutamine tracts. In: Biochimica et biophysica acta. Band 1502, Nummer 2, Oktober 2000, S. 247–256, ISSN 0006-3002. PMID 11040449.
  • D. S. Yang, C. M. Yip u. a.: Manipulating the amyloid-beta aggregation pathway with chemical chaperones. In: The Journal of biological chemistry. Band 274, Nummer 46, November 1999, S. 32970–32974, ISSN 0021-9258. PMID 10551864.

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. ↑ S. Vogelbein: Das Qualitätskontrollsystem in post-ER Kompartimenten eukaryotischer Zellen am Beispiel des Vasopressin-V2-Rezeptors. Dissertation, FU Berlin 2009, S. 21.
  2. S. Prasad, P. B. Khadatare, I. Roy: Effect of chemical chaperones in improving the solubility of recombinant proteins in Escherichia coli. In: Applied and environmental microbiology. Band 77, Nummer 13, Juli 2011, S. 4603–4609, ISSN 1098-5336. doi:10.1128/AEM.05259-11. PMID 21551288. PMC 3127727 (freier Volltext).
  3. A. de Marco: Molecular and chemical chaperones for improving the yields of soluble recombinant proteins. In: Methods in molecular biology (Clifton, N.J.). Band 705, 2011, S. 31–51, ISSN 1940-6029. doi:10.1007/978-1-61737-967-3_3. PMID 21125379. (Review).
  4. T. Arakawa, Y. Kita u. a.: Aggregation suppression of proteins by arginine during thermal unfolding. In: Protein and peptide letters. Band 13, Nummer 9, 2006, S. 921–927, ISSN 0929-8665. PMID 17100648.
  5. Y. Suzuki, S. Ogawa, Y. Sakakibara: Chaperone therapy for neuronopathic lysosomal diseases: competitive inhibitors as chemical chaperones for enhancement of mutant enzyme activities. In: Perspectives in medicinal chemistry. Band 3, 2009, S. 7–19, ISSN 1177-391X. PMID 19812739. PMC 2754921 (freier Volltext).
  6. S. Z. Bathaie, B. B. Nobakht u. a.: Effect of chemical chaperones on glucose-induced lysozyme modifications. In: The protein journal. Band 30, Nummer 7, Oktober 2011, S. 480–489, ISSN 1875-8355. doi:10.1007/s10930-011-9353-x. PMID 21882049.
  7. T. Iannitti, B. Palmieri: Clinical and experimental applications of sodium phenylbutyrate. In: Drugs in R&D. Band 11, Nummer 3, September 2011, S. 227–249, ISSN 1179-6901. PMID 21902286.
  8. G. H. Yam, K. Gaplovska-Kysela u. a.: Sodium 4-phenylbutyrate acts as a chemical chaperone on misfolded myocilin to rescue cells from endoplasmic reticulum stress and apoptosis. In: Investigative ophthalmology & visual science. Band 48, Nummer 4, April 2007, S. 1683–1690, ISSN 0146-0404. doi:10.1167/iovs.06-0943. PMID 17389500.
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:
Chemische Chaperone sind exogene Substanzen die den Prozess der Proteinfaltung im Endoplasmatischen Retikulum einer Zelle unterstutzen Sie stabilisieren die Protein Konformation gegen thermisch und chemisch induzierte Denaturierung Inhaltsverzeichnis 1 Beschreibung 2 Beispiele 3 Weiterfuhrende Literatur 4 EinzelnachweiseBeschreibung BearbeitenNaturliche Chaperone sind zelleigene Proteine die neu synthetisierten Proteinen helfen sich korrekt zu falten Im Gegensatz dazu sind chemische Chaperone von aussen zugefuhrte Substanzen mit teilweise recht einfacher chemischer Struktur Die chemischen Chaperone unterstutzen ebenfalls den Prozess der Proteinfaltung Sie erhohen beispielsweise die Loslichkeit der Proteine und unterdrucken damit die Aggregation von ungefalteten Proteinen Einen etwas anderen Wirkmechanismus hat Phenylbutyrat PBA das die hydrophoben Domanen fehlgefalteter Proteine maskiert und so deren Aggregation verhindert Fur pharmakologische In vivo Anwendungen als Arzneimittel werden zu hohe systemische Konzentrationen an chemischen Chaperonen benotigt die mit erheblichen toxischen Nebenwirkungen verbunden sind 1 In vitro werden dagegen chemische Chaperone haufig bei der Produktion von rekombinanten Proteinen eingesetzt 2 Dort erhohen sie die Produktionsausbeute 3 Im Gegensatz zu den chemischen Chaperonen binden die pharmakologischen Chaperone spezifisch an ungefaltete Proteine im Idealfall nur an einen Proteintyp und stabilisieren die Struktur des Proteins 1 4 In einigen Veroffentlichungen werden allerdings die Begriffe chemisches Chaperon und pharmakologisches Chaperon synonym verwendet 5 Beispiele BearbeitenZu den chemischen Chaperonen gehort eine Vielzahl organischen Verbindungen Dimethylsulfoxid Polyamine wie Spermin und Spermidin Polyole wie Glycerin bestimmte Aminosauren wie Lysin sind die einfachsten Vertreter chemischer Chaperone 6 Phenylbutyrat genauer 4 Phenylbutyrat ist ein chemisches Chaperon das aufgrund seines breiten Wirkungsspektrums nicht nur als chemisches Chaperon ein hohes pharmakologisches Potenzial hat 7 8 Weiterfuhrende Literatur BearbeitenE Papp P Csermely Chemical chaperones mechanisms of action and potential use In Handbook of experimental pharmacology Nummer 172 2006 S 405 416 ISSN 0171 2004 PMID 16610368 S H Kim Y B Yan H M Zhou Role of osmolytes as chemical chaperones during the refolding of aminoacylase In Biochemistry and cell biology Biochimie et biologie cellulaire Band 84 Nummer 1 Februar 2006 S 30 38 ISSN 0829 8211 doi 10 1139 o05 148 PMID 16462887 Y Nagao H Ishiguro N Nukina DMSO and glycerol reduce bacterial death induced by expression of truncated N terminal huntingtin with expanded polyglutamine tracts In Biochimica et biophysica acta Band 1502 Nummer 2 Oktober 2000 S 247 256 ISSN 0006 3002 PMID 11040449 D S Yang C M Yip u a Manipulating the amyloid beta aggregation pathway with chemical chaperones In The Journal of biological chemistry Band 274 Nummer 46 November 1999 S 32970 32974 ISSN 0021 9258 PMID 10551864 Einzelnachweise Bearbeiten a b S Vogelbein Das Qualitatskontrollsystem in post ER Kompartimenten eukaryotischer Zellen am Beispiel des Vasopressin V2 Rezeptors Dissertation FU Berlin 2009 S 21 S Prasad P B Khadatare I Roy Effect of chemical chaperones in improving the solubility of recombinant proteins in Escherichia coli In Applied and environmental microbiology Band 77 Nummer 13 Juli 2011 S 4603 4609 ISSN 1098 5336 doi 10 1128 AEM 05259 11 PMID 21551288 PMC 3127727 freier Volltext A de Marco Molecular and chemical chaperones for improving the yields of soluble recombinant proteins In Methods in molecular biology Clifton N J Band 705 2011 S 31 51 ISSN 1940 6029 doi 10 1007 978 1 61737 967 3 3 PMID 21125379 Review T Arakawa Y Kita u a Aggregation suppression of proteins by arginine during thermal unfolding In Protein and peptide letters Band 13 Nummer 9 2006 S 921 927 ISSN 0929 8665 PMID 17100648 Y Suzuki S Ogawa Y Sakakibara Chaperone therapy for neuronopathic lysosomal diseases competitive inhibitors as chemical chaperones for enhancement of mutant enzyme activities In Perspectives in medicinal chemistry Band 3 2009 S 7 19 ISSN 1177 391X PMID 19812739 PMC 2754921 freier Volltext S Z Bathaie B B Nobakht u a Effect of chemical chaperones on glucose induced lysozyme modifications In The protein journal Band 30 Nummer 7 Oktober 2011 S 480 489 ISSN 1875 8355 doi 10 1007 s10930 011 9353 x PMID 21882049 T Iannitti B Palmieri Clinical and experimental applications of sodium phenylbutyrate In Drugs in R amp D Band 11 Nummer 3 September 2011 S 227 249 ISSN 1179 6901 PMID 21902286 G H Yam K Gaplovska Kysela u a Sodium 4 phenylbutyrate acts as a chemical chaperone on misfolded myocilin to rescue cells from endoplasmic reticulum stress and apoptosis In Investigative ophthalmology amp visual science Band 48 Nummer 4 April 2007 S 1683 1690 ISSN 0146 0404 doi 10 1167 iovs 06 0943 PMID 17389500 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Chemisches Chaperon amp oldid 207630039