Proteinabbau Flashcards
(50 cards)
2) Welche Proteine werden lysosomal abgebaut?
- membranständige Proteine
- Plasmaproteine, Proteine des EZR
- intrazelluläre Proteine: Organellen, Proteinaggregate, spezifische Proteine
1) Über welche Wege können Proteine abgebaut werden?
Endogene Proteolyse: über Lysosomen oder Proteasomen
Exogene Proteolyse: Verdauung der Nahrungsproteine
3) Welche Rolle spielt der lysosomale Proteinabbau für das Immunsystem?
Abbau (über Cathepsine) wichtig für MHC II Antigenpräsentation
4) Beschreiben Sie den lysosomalen Proteinabbau über Makrophagozytose
- Zellbestandteile im Zytosol durch Membranzisternen umgeben
- Proteine und Membranzisternen werden über ATG-Proteine zum Autophagosom
- Autophagosomen fusionieren mit Lysosomen und werden abgebaut
5) Über welche Mechanismen können Proteine lysosomal abgebaut werden?
- Makrophagozytose
- Mikrophagozytose
- Chaperon vermittelte Autophagozytose
6) Beschreiben Sie den lysosomalen Abbau über Mikroautophagozytose
- Invagination zytosolischer Bestandteile in die Lysosomenmembran
- Membran und Vesikelinhalt werden abgeschnürt und intralysosomal abgebaut
7) Beschreiben Sie den lysosomalen Abbau über Chaperon vermittelte Autophagozytose
- Sequenzmotive auf abzubauend Proteine wird vom Chaperon Hsc70 erkannt
- Komplex wird an lysosomen assoziiertes Membranprotein (LAMP) gebunden
- Bildung eines Translokationskomplex mit Hsc90 -> Transport zum Lysosomen und Abbau
8) Welche Proteine werden in einem Proteasom abgebaut?
- zytosolische und nukleäre Proteine
- fehlgefaltete Proteine des ER (ERAD)
9) Wie werden die Proteine für den proteasomalen Abbau markiert?
- instabile Proteine mit kurzer HWZ: Degrons, werden von Ubiquitinligasen erkannt -> Polyubiquitinierung
- N-end-rule: basische oder große hydrophobe AS am N-Terminus werden von E3-Ubiquitinligasen (N-Recognine) erkannt -> Polyubiquitinierung und proteasomaler Abbau
10) Beschreiben Sie die Prozesse der Ubiquitinierung
Aktivierung von Ubiquitin:
- Bindung des Ubiquitins an E1 in Form eines Thioesters über intermediäre Kopplung an AMP
- Übertragung von Ubiquitin an katalytisches Cystein von E2
- Ubiquitin wird von Ubiquitinligase (E3) direkt an Substratprotein übertragen (oder erst nach wiederholter Thioesterkopplung)
11) An welche Struktur des Ubiquitins erfolgt die Bindung an die Enzyme (E1-3)?
An COO-Gruppe des Glycins
12) Auf welche Stelle des des Ubiquitins erfolgt die Bindung der Substratproteine?
COO-Gruppe des Glycins?
13) Wie sind die Ubiquitin-Moleküle untereinander verbunden?
- Epsilon-Aminogruppe des Lysins mit COO-Gruppe des Glycins
14) Welche Enzyme sind an der Ubiquitinierung beteiligt?
E1: Ubiquitin aktivierendes Enzym
E2: Ubiquitin konjugierendes Enzym
E3: Ubiquitin-Ligase
15) Beschreiben Sie die Bindungsverhältnisse bei der Polyubiquitinierung?
- C-Terminus: Gly76 wird mit epsilon NH2-Gruppe bestimmter Lysine des Substratproteins verknüpft
- N-Terminus: Glycin bindet an Lysin des Substrates (Isopeptidbindung)
- Lys48 für Verknüpfung der Polyubiquitinkette
16) Beschreiben Sie den Aufbau des Proteasoms
26S (zwei Einheiten):
- 19S-Anteil: 19UE, erkennt und entwindet das polyubiquitinierte Protein, öffnet 20S-Pore unter ATP-Verbrauch
- 20S-Anteil: 4 heptamere Ringe, alpha-Ringe in Pore, beta-Ringe mit Threonin-Proteasen spaltet das Protein in Oligopeptide
17) Beschreiben Sie den Mechanismus des proteasomalen Abbaus
- 19S-Anteil erkennt und entwindet polyubiquitiniertes Protein, öffnet 20S-Pore unter ATP-Verbrauch
- 20S-Anteil spaltet mit Threoninproteasen das Protein in Oligopeptide (Ubiquitin wird nicht gespalten!)
- Oligopeptide und Ubiquitin werden ins Zytosol abgegeben
- Oligopeptide werden durch Aminopeptidasen abgebaut oder durch den TAP-Komplex ins ER eingeschleust (MHC-I-Präsentation)
18) Nennen Sie einen wichtigen Hemmstoff des proteasomalen Abbaus
Bortezomib (Velcade)
19) Wie erfolgt die Proteinverdauung im Magen?
Im sauren Milieu (pH = 1,5)
- Pepsinogen aus den Hauptzellen werden im Sauren zu Pepsin aktiviert (autokatalytisch)
- Pepsine = Endopeptidasen, spalten innerhalb der AS-Kette
- Pepsin A: spaltet vor und hinter Tyr bzw. Phe
- Pepsin C: spaltet zwischen Phe und Met
20) Wo spalten die Pepsine A bzw. C?
- A: vor und hinter Tyr bzw. Phe
- C: zwischen Phe und Met
21) Beschreiben Sie den Proteinabbau über Serinproteasen
- Serin im aktiven Zentrum
- Trypsinogen wird von Enterpeptidase der Mucosazellen in Trypsin umgewandelt
- Trypsin = spaltet an C-terminalen Seite von Lysin und Arginin
- Chymotrypsin A: spaltet am C-Terminus von hydrophoben AS (hinter Tyr. Phe, Trp, Leu)
22) Wie erfolgt der Proteinabbau im Dünndarm?
Spaltung erfolgt durch Proteasen im Pankreassaft (alkalisches Milieu):
- Serinproteasen = Endopeptidasen
- Metalloproteasen = Exopeptidasen
23) Beschreiben Sie den Proteinabbau im Dünndarm durch Metalloproteasen
- Carboxypeptidase A: C-Terminus des Chymotrypsin
- Carboxypeptidase B: vor basischen C-Terminus
- Aminopeptidase: hinter N-Terminus
24) Wie erfolgt die letzte Stufe der enzymatischen Verdauung?
- restliche Dipeptide werden von Dipeptidasen im Bürstensaum der Mukosazellen gespalten
