4.13
Proteinkomplexe bestehen aus mehreren nicht-kovalent verknüpften Proteinen, wobei jede Komponente eine andere Funktion als der Komplex erfüllt.
Eines oder mehrere dieser einzelnen Proteine können durch eng verwandte Varianten ersetzt werden, um einen alternativen Komplex zu erzeugen, der funktionell unterschiedlich ist.
Im Laufe der Evolution eines Organismus kann sich das Gen für ein nützliches Protein im Genom duplizieren. Diese duplizierte Kopie kann Mutationen durchlaufen, ohne die Funktion des ursprünglichen Proteins zu beeinträchtigen.
Diese Mutationen erzeugen Familien verwandter Proteine. Dies ist eine der Möglichkeiten, wie eine Zelle einen Proteinkomplex erzeugen kann, der austauschbare Teile enthält.
Die SCF-Ubiquitin-Ligase ist ein multimeres Protein, das aus fünf Untereinheiten besteht und dessen Funktion darin besteht, Ubiquitin-Moleküle an Zielproteine zu binden und sie für den Abbau durch proteolytische Enzyme zu markieren.
Eine der Untereinheiten des Proteins, die F-Box, die für die Bindung an das Zielprotein verantwortlich ist, hat mehrere Varianten, die austauschbar sind. Eine Änderung dieser Untereinheit ermöglicht es dem Komplex, verschiedene Proteine für den Abbau zu markieren.
Saccharomyces cerevisiae, allgemein bekannt als Backhefe, hat 11 Varianten von F-Box-Untereinheiten, die es der Ligase ermöglichen, Proteine zu markieren, die an einer Vielzahl von Zellprozessen beteiligt sind.
Zum Beispiel zielt das cdc4 F-Box-Protein auf Zellzyklusregulatoren wie Sic1 und Far1 ab, die Enzyme hemmen, die den Zellzyklus fördern. Ihr Abbau ermöglicht es, den Zellzyklus fortzusetzen.
Die Variation der F-Box zwischen Organismen erzeugt Hunderte von unterschiedlichen Komplexen mit ähnlichen Funktionen, aber unterschiedlichen Zielen.
Gruppen von Proteinen können einen Komplex bilden, in dem jedes Protein in diesem Komplex eine andere Rolle bei der Ausführung der Gesamtfunktion des…
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