Tryptophanreiches sensorisches Protein - Tryptophan-rich sensory protein

Tryptophanreiche sensorische Proteine ( TspO ) sind eine Familie von Proteinen, die an der Transmembran- Signalübertragung beteiligt sind . Entweder in Prokaryoten oder Mitochondrien sie zum lokalisierte die äußeren Membran , und hat gezeigt, bindet und Transport Dicarbons Tetrapyrrol - Zwischenprodukte der Häm - Biosynthesewegs . Sie sind mit den großen Porinen der äußeren Membran (in Prokaryoten) und mit dem spannungsabhängigen Anionenkanal (in Mitochondrien) assoziiert .

TspO von Rhodobacter sphaeroides ist an der Signaltransduktion beteiligt und fungiert als negativer Regulator der Expression einiger Photosynthesegene (PpsR/AppA-Repressor/Antirepressor- Regulon ). Es wird angenommen, dass diese Herunterregulierung als Reaktion auf den Sauerstoffgehalt erfolgt . TspO wirkt durch (oder moduliert) das PpsR/AppA-System und wirkt stromaufwärts vom Wirkort dieser regulatorischen Proteine . Es wurde vermutet, dass der TspO-Regulationsweg durch die Regulierung des Efflux bestimmter Tetrapyrrol-Zwischenprodukte des Häm/Bakteriochlorophyll-Biosyntheseweges als Reaktion auf die Verfügbarkeit von molekularem Sauerstoff funktioniert , wodurch die Akkumulation eines biosynthetischen Zwischenprodukts verursacht wird, das als Corepressor für die regulierten Gene . Ein Homolog des TspO-Proteins in Sinorhizobium meliloti ist an der Regulierung der Expression des ndi- Locus als Reaktion auf Stressbedingungen beteiligt .

Bei Tieren ist der periphere Benzodiazepin-Rezeptor ein mitochondriales Protein (befindet sich in der äußeren mitochondrialen Membran ), das durch seine Fähigkeit gekennzeichnet ist, mit nanomolarer Affinität an eine Vielzahl von Benzodiazepin- ähnlichen Arzneimitteln sowie an Dicarboxyl- Tetrapyrrol- Zwischenprodukte des Häm-Biosynthesewegs zu binden . Abhängig vom Gewebe wurde gezeigt, dass es an der Steroidogenese , der Hämbiosynthese , der Apoptose , dem Zellwachstum und der Zelldifferenzierung , der mitochondrialen Atmungskontrolle sowie der Immun- und Stressreaktion beteiligt ist , aber die genaue Funktion des PBR bleibt unklar. Die Rolle von PBR bei der Regulierung des Cholesterintransports von der äußeren zur inneren mitochondrialen Membran, dem geschwindigkeitsbestimmenden Schritt in der Steroidbiosynthese , wurde im Detail untersucht. PBR wird für die Bindung, Aufnahme und Freisetzung des Substrats Cholesterin bei Ligandenaktivierung benötigt . PBR bildet mit dem spannungsabhängigen Anionenkanal (VDAC) und dem Adeninnukleotidträger einen multimeren Komplex . Die molekulare Modellierung von PBR legte nahe, dass es als Kanal für Cholesterin fungieren könnte. Tatsächlich wurde die Cholesterinaufnahme und der Transport durch Bakterienzellen durch die PBR- Expression induziert . Mutagenesis Studien eine Cholesterinerkennung / -wechselwirkung identifiziert Motiv (CRAC) in dem zytoplasmatischen C - Terminus von PBR.

In Komplementierungsexperimenten , Ratte PBR (pK18) -Protein ersetzt funktionell sein Homolog TSPO in R. sphaeroides, negativ zu beeinflussen die Transkription von spezifischen Photosynthese - Genen . Dies deutet darauf hin, dass PBR als Sauerstoffsensor fungieren kann, der ein durch Sauerstoff ausgelöstes Signal umwandelt, das zu einer adaptiven zellulären Reaktion führt.

Diese Beobachtungen legen nahe, dass grundlegende Aspekte dieses Rezeptors und des nachgeschalteten Signalübertragungsweges in Bakterien und höheren eukaryotischen Mitochondrien konserviert sind. Die Alpha-3-Unterteilung der Purpurbakterien gilt als wahrscheinliche Quelle des Endosymbionten, der letztendlich das Mitochondrium hervorgebracht hat. Daher ist es möglich, dass der Säuger-PBR sowohl evolutionär als auch funktionell mit dem TspO von R. sphaeroides verwandt bleibt.

Verweise