Kurzfassung

Proteasomen sind der zentrale Bestandteil des nicht-lysosomalen Proteolyse-Apparates eukaryontischer Zellen. Das sog. 20S Proteasom ist die katalytisch aktive Kernkomponente aller Proteasomen-Formen. Diese kann je nach Funktion mit verschiedenen zusätzlichen Proteinkomplexen assoziiert sein. Sowohl die Entdeckung zweier im MHC-Lokus kodierter Proteasomen-Untereinheiten, LMP2 und LMP7, als auch die Behandlung von Zellen mit Proteasomen-Inhibitoren, führte zu der konkreten Vermutung, dass dem...Proteasomen sind der zentrale Bestandteil des nicht-lysosomalen Proteolyse-Apparates eukaryontischer Zellen. Das sog. 20S Proteasom ist die katalytisch aktive Kernkomponente aller Proteasomen-Formen. Diese kann je nach Funktion mit verschiedenen zusätzlichen Proteinkomplexen assoziiert sein. Sowohl die Entdeckung zweier im MHC-Lokus kodierter Proteasomen-Untereinheiten, LMP2 und LMP7, als auch die Behandlung von Zellen mit Proteasomen-Inhibitoren, führte zu der konkreten Vermutung, dass dem Proteasom eine immunologische Funktion zukommen könnte. Inzwischen hat sich dieser Verdacht bestätigt.
Der immunologisch wichtigste Aspekt bei der Untersuchung des Säuger-Proteasoms ist die Frage nach der Schnittspezifität. Diese Spezifität bestimmt welche Peptidfragmente im Rahmen der Proteindegradation hergestellt werden und somit als Kandidaten für die Bindung an MHC Klasse I-Moleküle und Erkennung durch zyotoxische T-Zellen zur Verfügung stehen.
Mittels fluorogener Peptidsubstrate, synthetischer Peptide oder Proteinsubstrate wurde die Spezifität des Proteasoms untersucht. Dabei wurde besonders durch die Verwendung von Proteinsubstraten die Bedeutung von Aminosäuren zusätzlich zur P1-Position bei der Auswahl proteasomaler Schnittstellen erkannt. Mittels dieser Methodik konnte besonders die unterschiedliche Auswahl von Schnittstellen durch konstitutive und Immuno 20S Proteasomen, aber auch durch konstitutive 20S und 26S Proteasomen beschrieben werden. Mittlerweile konnten die Regeln für die Auswahl von Schnittstellen in Computerprogramme übersetzt werden, die es uns erlauben, proteasomeale Schnitte für beliebige Substratproteine vorherzusagen. Zur Zeit ist diese Vorhersage auf konstitutive humane 20S Proteasomen beschränkt, soll aber in der nächsten Zeit auf immuno 20S und 26S Proteasomen ausgeweitet werden. Um die Vorhersagekraft zu erhöhen, sollen neue Schnittdaten (neue Proteinsubstrate und immuno 26S Proteasomen) generiert werden. Zu diesem Zweck werden Ubiquitin-markierte Proteine in großen Mengen hergestellt. Gleichzeitig sollen die bisher identifizierten Regeln durch die Verwendung von synthetischen Peptiden in vitro und Transfektion von Zellen mit Minigenkonstrukten, die mehrere, durch Spacer getrennte CTL Epitope enthalten, getestet werden. Die Auswahl der Spaceraminosäuren erfolgt anhand der Regeln, die von den Programmen, die die einzelnen Proteasomenspezies simulieren, ermittelt werden.» weiterlesen» einklappen