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Proteinabbau nach Maß. Das Proteasom - eine vielseitige Protease mit bemerkenswerter Struktur

MPS-Authors
http://pubman.mpdl.mpg.de/cone/persons/resource/persons78942

Zühl,  F.
Baumeister, Wolfgang / Molecular Structural Biology, Max Planck Institute of Biochemistry, Max Planck Society;

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Citation

Zühl, F., & Ziergiebel, U. (1998). Proteinabbau nach Maß. Das Proteasom - eine vielseitige Protease mit bemerkenswerter Struktur. Biologie in unserer Zeit, 28, 64-71.


Cite as: http://hdl.handle.net/11858/00-001M-0000-0010-7252-4
Abstract
Viele Erkenntnisse über das Geschehen in einer Zelle vermitteln uns das Bild eines Fließgleichgewichts, das es der Zelle erlaubt, sich flexibel auf änderungen der Umwelt einzustellen. Während dieses Prinzip für Stoffwechselprozesse schon lange akzeptiertes Lehrbuchwissen darstellt, haben Untersuchungen zum Proteinabbau dieses Dogma nun auch auf proteolytische Prozesse erweitert. Die meisten zelluläen Proteine werden ständig neu gebildet und ebenso auch wieder abgebaut. Hierbei können sich ihre individuellen Halbwertszeiten je nach Funktion der Proteine stark voneinander unterscheiden. So besitzen Enzyme, die wichtige metabolische Kontrollfunktionen in der Zelle ausüben, Halbwertszeiten im Bereich von Minuten, während andere Proteine über Monate stabil vorliegen können. Der gezielte Proteinabbau stellt für die Zelle ein wirkungsvolles Kontrollinstrument dar, um die Konzentrationen wichtiger regulatorischer Proteine schnell und irreversibel zu senken. Auf diese Weise kann sich die Zelle zudem von abnormalen, wie zum Beispiel falsch gefalteten oder mutierten, und damit funktionsunfähigen Proteinen befreien, deren Ansammlung sie auf längere Sicht hin schäadigen würde. überdies werden wertvolle Aminosäurebausteine im Sinne eines effektiven Recyclings wieder zur Synthese neuer Proteine eingesetzt. Da die Proteinbiosynthese ein energieaufwendiger Prozeß ist, muß der regulierend eingesetzte Proteinabbau einer strikten Kontrolle unterliegen. Wir beginnen gerade zu verstehen, wie die Zelle das Kunststück fertigbringt, aus der großen Vielzahl aller zelluläen Proteine mit hoher Präzision diejenigen auszuwählen, die zu einem bestimmten Zeitpunkt abgebaut werden sollen.