Transmembran strukturen Seminar Proteinchemie 28.06.2019 Susan Schlüter Abb. 1
Membranproteine Periphere Membranproteine über nicht-kovalente Bindungen mit Lipiden oder integralen Membranproteinen verbunden Integrale Membranproteine über lipophilen Membran-Anker in Membran befestigt durchspannen die gesamte Lipiddoppelschicht = Transmembranproteine
Transmembranproteine sind in Membran beweglich manchmal mit dem Cytoskelett verbunden im membrandurchspannenden Bereich reich an lipophilen AS single-pass und multi-pass Proteine typische Strukturen: Transmembranhelices β-Fässer Abb. 2 Abb. 3
Insertion von Transmembranproteinen erfolgt oft cotranslational am rauen ER ER-Signalsequenzen für Erkennung am Translokon ist N-Terminal N-Terminus in das ER-Lumen Abb. 4: Hardin, Jeff; Bertoni, Gregory; Kleinsmith, Lewis; „Beckes Welt der Zelle“; 8. Auflage; 2015; Pearson; Hallenbergmoos; S. 1006
Insertion von Transmembranproteinen erfolgt oft cotranslational am rauen ER ER-Signalsequenzen für Erkennung am Translokon ist N-Terminal N-Terminus in das ER-Lumen intern C-Terminus in das ER-Lumen Abb. 5: Hardin, Jeff; Bertoni, Gregory; Kleinsmith, Lewis; „Beckes Welt der Zelle“; 8. Auflage; 2015; Pearson; Hallenbergmoos; S. 1006
Integrine Verbindung zwischen Zellinnerem und extrazellulärem Raum α- und β-Untereinheit pro Untereinheit eine Transmembranhelix Abb. 6 Abb. 6: Hoefling, Martin; Kessler, Horst; Gottschalk, Kay‐Eberhard; „Transmembranstruktur von Integrin αIIbβ3–Bedeutung für die Signalübertragung“; Angewandte Chemie, 2009, 121. Jg., Nr. 36, S. 6714
Integrine Verbindung zwischen Zellinnerem und extrazellulärem Raum α- und β-Untereinheit pro Untereinheit eine Transmembranhelix Abb. 6 cytoplasmatische Region extrazelluläre Region C-Terminus N-Terminus klein groß oft glykosyliert Abb. 6: Hoefling, Martin; Kessler, Horst; Gottschalk, Kay‐Eberhard; „Transmembranstruktur von Integrin αIIbβ3–Bedeutung für die Signalübertragung“; Angewandte Chemie, 2009, 121. Jg., Nr. 36, S. 6714
Funktion Zellbewegung Fokaladhäsion Adhäsion und Migration von Zellen Hemidesmosomen Apoptose Signalweiterleitung Abb. 6
Fokaladhäsion bei kriechenden und nicht-epithalialen Zellen außerhalb der Zelle mit extrazellulärer Matrix verankert innerhalb der Zelle über Linkerproteine Interaktion mit Aktinfilamenten des Cytoskeltettes
Fokaladhäsion Abb. 7: HUMPHRIES, Jonathan D., et al.; “Vinculin controls focal adhesion formation by direct interactions with talin and actin”,;The Journal of cell biology, 2007, 179. Jg., Nr. 5, S. 1043-1057.
Hemidesmosomen Vorkommen in Epithelzellen Integrine außerhalb der Zelle mit extrazellulärer Matrix verankert innerhalb der Zelle über Plaque mit Intermediärfilamenten des Cytoskelettes verbunden Beteiligung weiterer Transmembranproteine
Hemidesmosomen Abb. 8: KOMINE, Mayumi; “Regulation of Expression of Keratins and their Pathogenic Roles in Keratinopathies” In: Keratin. IntechOpen, 2018.
Forschung gesundes Gewebe betreibt verankerungsabhängiges Wachstum für die Kultivierung müssen die Zellen auf einer Oberfläche verankert sein Krebszellen wachsen unabhängig von Verankerung Metastasierung
Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!
Literatur Hardin, Jeff; Bertoni, Gregory; Kleinsmith, Lewis; „Beckes Welt der Zelle“; 8. Auflage; 2015; Pearson; Hallenbergmoos; S. 684f, 717ff, 1005ff Munk, Katharina; „Biochemie – Zellbiologie“; 2008; 1. Auflage; Thieme; Stuttgart; S. 134f, 368f, 403 Hoefling, Martin; Kessler, Horst; Gottschalk, Kay‐Eberhard; „Transmembranstruktur von Integrin αIIbβ3–Bedeutung für die Signalübertragung“; Angewandte Chemie, 2009, 121. Jg., Nr. 36, S. 6714- 6717 Mas‐Moruno, Carlos, et al; „αvβ3‐oder α5β1‐Integrin‐selektive Peptidmimetika für die Oberflächenbeschichtung“; Angewandte Chemie, 2016, 128. Jg., Nr. 25, S. 7162-7183 Gu, Jianguo; Taniguchi, Naoyuki; „Regulation and functions by N-glycans“; Glycoconjugate Journal; 2004; 21. Jg,; S. 9-15 Abb. 1: http://www.rcsb.org/structure/2K9J (19.06.2019) Abb. 2: https://www.rcsb.org/structure/1L9H (19.06.2019) Abb. 3: http://www.rcsb.org/structure/3K19 (19.06.2019)