Die Polypeptid-Rearrangement-Hypothese und ihre Bedeutung für die physiologische Anpassung der Zelle

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Moleküle, gegen welche das Immunsystem Antikörper bildet, heißen Antigene. Antigene, z.B. Fragmente von Virusproteinen, werden von den T-Zellen des Immunsystems nur dann erkannt, wenn sie von den körpereigenen MHC (Major Histocompability Complex)-Proteinen präsentiert werden. Man unterscheidet zwei Klassen der MHC-Proteine, nämlich die  Klassen I und II. Ich möchte hier nur auf die MHC-Klasse-I-Proteine (MHC-I-Proteine) eingehen. 

Die MHC-I-assoziierte Antigenpräsentation

Infiziert z.B. ein Virus eine Zelle werden die Proteine des Virus intrazellulär durch Proteasen in Peptide aufgespalten (siehe Abb. 1). Anschließend werden diese Peptide durch den Peptidtransporter TAP (transporter associated with antigen processing) in das endoplasmatische Retikulum transportiert. Dort wird das Peptid an das MHC-I-Protein gebunden. Der MHC-I-Peptid-Komplex wird über den Golgikomplex an die Zelloberfläche transportiert und dort an CD8+ T-Zellen präsentiert (siehe Abb. 1). Das Viruspeptid wird von der CD8+ T-Zelle als fremd erkannt und führt zu ihrer Aktivierung. Die aktivierte CD8+ T-Zelle induziert anschließend die Lyse der virusinfizierten Zelle.

Abb.1: Die MHC-I-assoziierte Antigenpräsentation. Zelleigene oder fremde Proteine (z.B. virale Proteine) werden durch das Proteasom in kleine Peptide gespalten (1). Die Peptide werden durch den Transporter TAP vom Cytosol ins Lumen des endoplasmatischen Retikulums (ER) transportiert (2). Die Peptidbindung an das MHC-I-Molekül führt zur Dissoziation des letzteren von TAP. Der MHC-I-Peptid-Komplex verlässt dann das ER über den sekretorischen Weg (Golgi) (3) und gelangt so an die Zelloberfläche (4), wo er den T-Zellrezeptoren (TZR) der CD8+ zytotoxischen T-Zellen präsentiert wird

Für lange Zeit galt, dass die für die MHC-I-Präsentation prozessierten Peptide eine kontinuierliche Aminosäureabfolge eines abgebauten Proteins repräsentieren. Aktuellere Untersuchungen haben jedoch neue unerwartete Erkenntnisse über die Prozessierung von Antigenpeptiden zu Tage gebracht. Zwei Forschungsgruppen, Vigneron et al. und Hanada und et al., haben gezeigt, dass Antigenpeptide für MHC-I-Proteine durch die Verknüpfung zweier, nicht benachbarter, Peptide eines Proteins entstehen können [1,2,3]. Ähnlich der Synthese eukaryotischer mRNA, können zwei auf einem Protein auseinander liegende Peptidfragmente durch Spleißen zu einem passenden MHC-I-Antigen zusammengefügt werden (siehe Abb. 2). Darüber hinaus konnte eine dritte Arbeitsgruppe zeigen, dass diese diskontinuierlichen Peptide sogar in entgegengesetzter Richtung zusammengesetzt werden können [4].

Der Mechanismus des Protein-Spleißens wurde anfangs nur in Bakterien, Hefe und in der Schwertbohne beschrieben [5]. Dabei wird aus einem Vorläuferprotein, ähnlich der prä-mRNA, eine intervenierende Aminosäuresequenz, genannt Intein, gespleißt und die flankierenden Sequenzen, genannt Exteine, werden zusammengefügt, resultierend in die aktive Proteinsequenz (siehe Abb. 2). Nun konnte der Prozess des Protein-Spleißens aber auch bei Wirbeltieren für die Antigenprozessierung gezeigt werden [1,2,3,4,6]. Allerdings ist bei den Einzellern und Pflanzen das Intein eine selbst-herausschneidende katalytische Einheit, das Antigen-Spleißen bei Wirbeltieren wird jedoch durch das Proteasom katalysiert. Bei dem bisher besprochenen Protein-Spleißen handelt es sich um cis-Spleißen: das herausgeschnittene Intein und die zusammengefügten Exteine gehören demselben Protein an.

Abb. 2: Das Protein-Spleißen bei der MHC-I-assoziierten Antigenpräsentation

Ein Prozess, der Ähnlichkeit mit der MHC-I-assoziierten Antigenpräsentation und dem cis-Spleißen hat, ist die Synthese des Insulins: Insulin ist ein Peptidhormon mit 51 Aminosäuren und besteht aus zwei, in der Proteinsequenz nicht-benachbarten, Polypeptidketten (A und B) unterschiedlicher Länge, die durch zwei Disulfidbrücken miteinander verbunden sind. Wie bei allen sekretorischen Peptiden erfolgt auch die Biosynthese des Insulins aus einem Vorläuferpeptid, hier Präproinsulin, das aus 107 Aminosäuren aufgebaut ist  Dieses Präproinsulin wird in Proinsulin mit 86 Aminosäuren umgewandelt.  Proinsulin besteht aus den Polypeptidketten A, B und C. Hydrophobe Signalsequenzen sind erforderlich, um das Proinsulin in das ER zu dirigieren. Vor dort aus kommt es in den Golgi-Apparat und wird dann intrazellulär in Vesikel verpackt. Erst bei Steigen des Blutglukosespiegels schneiden Peptidasen im Vesikel die C-Sequenz aus dem Proinsulin heraus und es entsteht das aktive Insulin.

Abb. 3: Proinsulin

 

Die Polypeptid-Rearrangement-Hypothese

Ausgehend von dem Befund des Protein-Spleißen für die Generierung der Antigenpeptide hat der Immunologe Hicham Bouabe vom Max-Pettenkofer-Institut in München die Polypeptid Rearrangement-Hypothese formuliert (siehe Abb. 4): Diese Hypothese besagt, dass bei Wirbeltieren, über die Antigen-Prozessierung hinaus, neue funktionelle Proteine durch Spleißen von Proteinfragmenten synthetisiert werden können. Dabei können diese Fragmente aus demselben Protein, oder aus verschiedenen Proteinen stammen, und sie können in beliebiger Reihenfolge zusammengefügt werden (siehe Abb. 4) Bouabe nennt diese Proteinfragmente, internes Modul (In-Module), N-terminales Modul (Nt-Module) und C-terminales Modul (Ct-Module), je nachdem ob sie in der Mitte, am N-terminus oder am C-terminus des Vorläuferproteins lliegen. Zum Beispiel, ein In-Modul aus einem Protein/Oligopeptid A kann herausgeschnitten werden und zwischen einem Nt-Modul und einem Ct-Modul eines anderen Proteins/Oligopeptids B eingebaut werden (siehe Abb. 4) Dieser Prozess, genannt „Protein-trans-Spleißen“, würde zu einem intralateralen Fluss der genetischen Information zwischen Proteinen führen, der über eine Art Rekombination auf Proteinebene bewerkstelligt wird. In-Module wären damit wie Transposons, die von einem Protein ins nächste springen könnten und die Stilllegung oder Veränderung der Funktion der Zielproteine herbeiführen.

In Bakterien und Parasiten ist das Protein-trans-Spleißen schon nachgewiesen worden [7,8,9,10,11]. Zu den parasitären Inteinen und ihrer Funktion im Wirtsorganismus, wird mein Blognachbar Martin Ballaschk von Detritus bald mehr schreiben.

Abb. 4: Die Bildung von Mosaikproteinen Nt-module: N-termimales Modul, CT-module: C-terminales Modul, In-module: internes Modul

Eine Konsequenz aus diesem posttranslationalen Protein-Spleißen wäre, dass nicht die gesamte differentielle Genexpression auf RNA-Ebene (mittels der üblichen Methoden wie RT-PCR, cDNA-Microarray) festgestellt werden kann. Das erfordert vielmehr die direkte Analyse und Identifizierung der differentiell exprimierten Proteine (mittels z.B. Protein-Sequenzierung). Die notwendigen technischen Methoden zur Sequenzierung von Proteinen müssten daher weiterentwickelt werden.

Darüber hinaus hätte dieses spekulative Szenario: Protein-trans-Spleißen/Oligopeptid-Transposons „eine noch andere weitreichende Konsequenz“, so Hicham Bouabe. Die genetische Information wurde bisher ausschließlich der DNA zugeschrieben, in der die Information für die Proteinbiosynthese festgelegt ist. In den letzten Jahren gab es immer mehr Belege dafür, dass auch die RNA als Informationsträger, sogar über Generationen hinweg, fungieren kann [12,13,14]. Nun da die spleißbaren Proteine, auch nach ihrer Expression in heterologen Systemen, ihre Fähigkeit zum Spleißen beibehalten [5] und infolgedessen die Information fürs Spleißen höchstwahrscheinlich in ihren Sequenzen tragen. Im Falle, dass es tatsächlich ein trans-Spleißen in Wirbeltieren geben würde, müsste unsere bisherige Vorstellung über die Festlegung der genetischen Information überdacht werden. Die Information für die Proteinbiosynthese wäre demnach nicht immer schon auf DNA- oder RNA-Ebene festgelegt, sie könnte noch auf Proteinebene verändert bzw. angepasst werden.

Physiologische und methodische Konsequenzen der Polypeptid-Rearrangement-Hypothese

Proteine wurden bisher gewissermaßen als exekutive Einheiten, mit physiologischen und strukturellen Funktionen in der Zelle bzw. Organismus, betrachtet und in diesem Zusammenhang untersucht. Nun, sollte die Polypeptid-Rearrangement-Hypothese zutreffen, müsste sich die Forschung intensiv damit befassen, jenseits der physiologischen Aufgaben von Proteinen die Mechanismen ihrer Funktion als Miterzeuger und Gestalter der genetischen Information aufzuklären. Betrachtet man außerdem einerseits die Rolle der nukleinsäurefreien Prionen als proteinöse infektiöse Partikel, und andererseits die aktive Rolle von RNA und DNA in physiologischen Prozessen (u.a. ribosomale RNA, snRNA, microRNAs, CpG-DNA), so dürften damit die scharfen Grenzen zwischen den Aufgabenbereichen der Nukleinsäuren und Aminosäuren allmählich schwinden.

Protein-Spleißen zeigt ein weiteres überraschendes Phänomen. Warren et al. zeigten, dass zwei nicht-benachbarte Peptidfragmente nach dem Spleißen der intervenierenden Sequenz in umgekehrter Reihenfolge zusammengefügt werden [4]. In diesem Fall scheint die genetische Information erst einen Sinn (bzw. einen anderen Sinn) zu haben bzw. zu bekommen, wenn sie auf Proteinebene die passende Orientierung eingenommen hat. Damit gerät unser bisheriges eindimensionales Bild über den Fluss der genetischen Information vom Gen zum Protein ins Schwanken: Die symmetrische Weitergabe der genetischen Information ist keinesfalls allgemeingültig. Träfe die Polypeptid-Rearrangement-Hypothese zu und würden die Inteine in beliebiger Orientierung in ein Zielprotein integriert werden, so verlöre man endgültig den Faden vom Gen zum „Mosaikprotein“. Vielmehr wären es zwei oder mehrere Gene, die für definierte Fragmente eines Mosaikproteins kodieren, und um die korrespondierenden Gene herauszufinden, müsste man sie auch vom 3’- zum 5’-Ende ablesen. Dementsprechend müssten die DNA-Sequenzierungsprogramme erweitert werden, um diese neue Herausforderung zu bewältigen.

In einer einzelnen Zelle befinden sich tausende von Molekülen, die unglaublich spezifisch und koordiniert Funktionen ausüben. Die Baupläne und Informationen für all diese Aufgaben sollen einerseits von Generation zu Generation und anderseits zum Zielort ihrer Umsetzung in einer Zelle oder Organismus sicher weitergegeben werden. Hierfür scheinen zwei Vorraussetzungen wichtig zu sein: erstens mit (wenig) genetischem Material viele Informationen speichern zu können, und zweitens Flexibilität und Handlungsfähigkeit bei der Weitergabe und der Umsetzung der genetischen Information zu gewährleisten. Ferner müssen beide Vorraussetzungen am energiegünstigsten etabliert sein. Ersteres wird hauptsächlich durch Nukleotidsequenzen in den Chromosomen garantiert. Wobei durch alternatives Spleißen, RNA-vermittelte Vererbung [12], Protein-Spleißen, multifunktionelle Proteine, transkriptionsvermittelte Genfusion [14] und Genumlagerung, einerseits die kompakte Speicherung vieler Informationen in relativ kleinem genetischem Material ermöglicht wird; andererseits die Flexibilität und Handlungsfähigkeit, die u.a. die Anpassung an spontan auftretenden physiologischen Veränderungen ermöglichen, effektiv gewährleistet werden. Dem Protein-Spleißen könnte eine noch größere Rolle bei dieser Anpassung zufallen, besonders wegen seinem Energievorteil. Nach bisherigen Erkenntnissen wird das Protein-Spleißen durch Energie-Recycling katalysiert und dementsprechend ist keine neue Energiezufuhr nötig.  Der lange zeit- und energieaufwändige Umweg über die Transkription (die wiederum weitere Transkriptionsfaktoren benötigt) und Translation kann umgangen werden und zusätzliche Gene und Transkriptionsfaktoren für solche Mosaikproteine wären nicht nötig.  

Mögliche Hinweise für das Polypeptid-Rearrangement aus der Proteomanalyse

Man schätzt, dass der Mensch etwa 400.000 Proteine hat, aber nur etwa 19.000 Gene. Forscher des Institute for Systems Biology (IBS) in Seattle und der ETH Zürich aus der Gruppe von Professor Ruedi Aebersold haben mit verschiedenen massenspektrometrischen Methoden 20.300 menschliche Proteine erfasst, bestimmt und die Daten als Referenz in eine Datenbank einfließen lassen. Die Protein-Forscher bezeichnen diese als "Gold-Standard-Referenz". Die Wissenschaftler machen ihre Daten über den so genannten „ISB/ETH SRMAtlas“ zugänglich. Diese Datenbank ist Teil des Peptidatlas, den die beiden Institutionen in den letzten Jahren entwickelt haben

Wie wird nun die Sequenz von Proteinen in biologischem Material bestimmt? Zuerst werden die Proteine aus der Probe extrahiert. Es entsteht ein so genannter Proteinextrakt. Aus diesem Proteinextrakt werden die Proteine mit der  2D-Gelelektrophorese nach Größe und Ladung aufgetrennt, dabei entstehen Proteinflecken auf dem Gel. Die Proteinflecken werden ausgeschnitten und die Proteine mit Proteasen, wie z.B. Trypsin, in Peptide gespalten. Dann kommt die Massenspektroskopie zum Einsatz: Mit Hilfe der Massenspektrometrie kann die exakte Masse von Molekülen bestimmt werden, vorausgesetzt, die Teilchen können ionisiert werden. Die Aminosäuren besitzen mit Ausnahme von Leucin und Isoleucin spezifische molekulare Massen. Somit kann jeder Peptid- bzw. Proteinsequenz eine definierte molekulare Masse zugeordnet werden. Die Lösung mit den Peptiden wird dann meist mit der MALDI (Matrix Assisted Laser Desorption Ionisation)- TOF (Time of Flight) Massenspektroskopie untersucht.

Die Identifizierung der analysierten Proteine ist aber nicht immer einfach. In nicht wenigen Fällen kommen bei der 2D-Gelelektrophorese Peptide des gleichen Proteins in verschiedenen Proteinflecken vor oder Peptide verschiedener Proteine im gleichen Proteinfleck [15,16,17]. Das erste Phänomen wird durch Proteinabbau, die Existenz verschiedener Isoformen eines Proteins und posttranslationalen Modifikationen erklärt. Das zweite Phänomen wird durch Co-Migration verschiedener Proteine oder Protein-Kontamination erklärt.

Man könnte beide Phänomene jedoch auch durch das Vorhandensein von Mosaikproteinen, deren Entstehung die Polypeptid-Rearrangement-Hypothese beschreibt, erklären. Dafür wäre eine detaillierte Analyse dieser Peptidsequenzen notwendig. Eine Möglichkeit wäre das Post Source Decay:  Diese Methode der Massenspektroskopie liefert eine direkte Sequenzinformation des jeweiligen Peptidfragmentes. Eine andere Erscheinung die auf Polypeptid-Rearrangement hinweisen könnte ist die Kreuzreaktivität im Western Blot. Normalerweise erklärt man die Kreuzreaktivität im Western Blot damit, dass ein Antikörper mit ähnlichen Epitopen auf verschiedenen Proteinen reagiert. Eine andere Erklärung würde das Polypeptid-Rearrangement liefern: Es könnte sein, dass sich das gleiche Epitop auf einem In-Modul (Intein) oder Ct/Nt-Module (Exteine) befindet was durch Protein-trans-Spleißen in verschiedene Mosaikproteine eingebaut wird.

Der Wissenschaftler hinter der Hypothese

Hicham Bouabe hat Biologie an der Universität zu Köln studiert. Er befasste sich in seiner Diplomarbeit mit dem Transportmechanismus des Peptidtransporters TAP (transporter associated with antigen processing). Anschließend promovierte er über das Cytokin Interleukin-10 (IL-10) und IL-10-produzierenden Zellen in vivo. Zurzeit forscht er an zellulären und molekularen Mechanismen der Immunregulation in verschiedenen Infektions- und Tumormodellen.

Die Arbeitsgruppe Bouabe am Lehrstuhl für Bakteriologie am Max von Pettenkoffer-Institut München

 

Weiterführende Links

Hicham Bouabe (2008) Polypeptide Rearrangement Hypothesis and It’s Implication in Genetic Diversity.Journal of Proteomics & Bioinformatics, 1, (7), 336-345.

NEB Intein Data Base

Peptidatlas

 

Literatur

[1] Nathalie Vigneron, Vincent Stroobant, Jacques Chapiro,1 Annie Ooms, Gérard Degiovanni, Sandra Morel, Pierre van der Bruggen, Thierry Boon, Benoît J. Van den Eynde (2004) An Antigenic Peptide Produced by Peptide Splicing in the Proteasome.
Science, 304, (5670), 525-527.

[2] Ken-ichi Hanada, Jonathan W. Yewdell & James C. Yang (2004) Immune recognition of a human renal cancer antigen through post-translational protein splicing.
Nature, 427, 252-256

[3] Victor H Engelhard (2004) Creating new peptide antigens by silencing and splicing proteins.
Nature Immunology, 5, 128 – 129 

[4] Warren EH, Vigneron NJ, Gavin MA, Coulie PG, Stroobant V, Dalet A, Tykodi SS, Xuereb SM, Mito JK, Riddell SR, Van den Eynde BJ. (2006) An Antigen Produced by Splicing of Noncontiguous Peptides in the Reverse Order.
Science, 313, (5792), 1444-1447.

[5] Carmichael J.A. Wallage (1993) The curious case of protein splicing: Mechanistic insights suggested by protein semisynthesis.
Protein Science, 2, 697-705.

[6] Ken-ichi Hanada and James C. Yang (2005) Novel biochemistry: post-translational
protein splicing and other lessons from the school of antigen processing.
J Mol Med. 83, (6), 420-428.

[7] Evans TC Jr, Martin D, Kolly R, Panne D, Sun L, Ghosh I, Chen L, Benner J, Liu XQ, Xu MQ. (2000) Protein trans-Splicing and Cyclization by a Naturally Split Intein from the dnaE Gene of Synechocystis Species PCC6803.J Biol Chem. 275, (13), 9091-9094.

[8] Liu XQ, Yang J. (2003) Split dnaE genes encoding multiple novel inteins in Trichodesmium erythraeum. J Biol Chem. 278, (29), 26315-26318.

[9] Choi JJ, Nam KH, Min B, Kim SJ, Söll D, Kwon ST. (2006) Protein trans-splicing and characterization of a split family B-type DNA polymerase from the hyperthermophilic archaeal parasite Nanoarchaeum equitans. J Mol Biol. 356 (5), 1093-1106.

[10] Dassa B, Amitai G, Caspi J, Schueler-Furman O, Pietrokovski S. (2007) Trans protein splicing of cyanobacterial split inteins in endogenous and exogenous combinations.
Biochemistry. 46, (1), 322-330.

[11] Wu H, Hu Z, Liu XQ. (1998) Protein trans-splicing by a split intein encoded in a split DnaE gene of Synechocystis sp. PCC6803. Proc Natl Acad Sci U S A. 95, (16):9226-3921.

[12] Minoo Rassoulzadegan, Valérie Grandjean, Pierre Gounon, Stéphane Vincent, Isabelle Gillot & François Cuzin (2006) RNA-mediated non-mendelian inheritance of an epigenetic change in the mouse. Nature, 441, 469-474.

[13) Helen Pearson (2006) What is a Gene.
Nature, 441, 398-401.

[14] Pinchas Akiva, Amir Toporik, Sarit Edelheit, Yifat Peretz, Alex Diber, Ronen Shemesh, Amit Novik, and Rotem Sorek (2006) Transcription-mediated gene fusion in the human genome. Genome Research, 16, (1), 30-36.

[15] Figeys D, Gygi SP, Zhang Y, Watts J, Gu M, Aebersold R. (1998) Electrophoresis combined with novel mass spectrometry techniques: powerful tools for the analysis of proteins and proteomes. Electrophoresis, 10, 1811-1818.

[16] Santoni V, Rouquié D, Doumas P, Mansion M, Boutry M, Degand H, Dupree P, Packman L, Sherrier J, Prime T, Bauw G, Posada E, Rouzé P, Dehais P, Sahnoun I, Barlier I, Rossignol M. (1998) Use of a proteome strategy for tagging proteins present at the plasma membrane.
Plant J., 16, (5), 633-641.

[17] Xia D, Sanderson SJ, Jones AR, Prieto JH, Yates JR, Bromley E, Tomley FM, Lal K, Sinden RE, Brunk BP, Roos DS, Wastling JM. (2008) The proteome of Toxoplasma gondii: integration with the genome provides novel insights into gene expression and annotation. Genome Biol, 9, (7) R116

 

Bildquellen

Abb.1

Hicham Boaube (2010) Max von Pettenkofer-Institut München

Abb.2

Hans-Georg Rammensee (2004) Immunology: Protein surgery

Nature.  427, 203-204

Abb. 3

Günter Schütte, 29.11.2007 Insulin

Abb.4

Hicham Boaube (2010) Max von Pettenkofer-Institut München

Bouabe, H. (2008). Polypeptide Rearrangement Hypothesis And It’s Implication in Genetic Diversity Journal of Proteomics & Bioinformatics, 01 (07), 336-345 DOI: 10.4172/jpb.1000042

Veröffentlicht von

Joe Dramiga ist Neurogenetiker und hat Biologie an der Universität Köln und am King’s College London studiert. In seiner Doktorarbeit beschäftigte er sich mit der Genexpression in einem Mausmodell für die Frontotemporale Demenz. Die Frontotemporale Demenz ist eine Erkrankung des Gehirns, die sowohl Ähnlichkeit mit Alzheimer als auch mit Parkinson hat. Kontakt: jdramiga [at] googlemail [dot] com

8 Kommentare Schreibe einen Kommentar

  1. Wow

    Ich bin ganz begeistert! Dieser wirklich sehr detallierte Artikel hat sicher viel Arbeit gemacht. Ich finde es gut, wenn ein Thema in der Tiefe behandelt wird, und das nicht in einzelne Beiträge zerhackt wird. Toll!

    Mein Beitrag wird sich verzögern, zum Blogkarneval am 4. Oktober schaffe ich es nicht mehr. Er steht aber auf jeden Fall auf der Agenda.

  2. Gold-Standard des Proteoms

    Klasse Artikel, der dann morgen auch im Molbio Carnival verlinkt sein wird!

    Schon weiter oben im Text hab ich sofort an den Gold-Standard von Aebersold denken müssen, den du dann gegen Ende auch ansprichst. Die PRT stellt doch dann aber, sollte sie zutreffen, ein riesiges Problem für die Proteomforschung dar, oder? Wenn ich das richtig verstanden habe wurde der Gold-Standard erstellt, indem man eine Liste aller proteinogener Gene genommen hat, und die Proteinsequenzen daraus übersetzt. Deshalb kamen sie auf die Rund 20000 Proteine. Diese Proteinsequenzen wurden dann für Vergleiche mit den MS-Peptidsequenzen herangezogen. Angenommen, ich würde nun ein Peptid sequenzieren, das mit Protein A anfängt, dann aber plötzlich in Protein B übergeht. Passt nicht zu dem Gold-Standard, und wird als Müll verworfen. Oder hab ich das falsch verstanden?

  3. @Alexander

    Natürlich wird dieses Peptid nicht in der Datenbank sein, aber in den Müll geworfen wird es bestimmt auch nicht. Das Massenspektrum dieses Peptids wird sich mit den beiden Massenspektren der Proteine A und B, die in der Datenbank stehen, überlappen. Du könntest also immer noch ein „Multiple Sequence Alignment“ machen und über homologe Sequenzen die „Eltern“ dieses Peptids, die Proteine A und B, finden.

  4. Also als erstes mal muss ich ein Kompliment zu diesem sehr guten Artikel aussprechen! Sehr schön und sehr informativ! Möchte nicht wissen, wie viel Zeit du dafür gebraucht hast! Hat sich aber echt gelohnt! Weiß hier zufällig jemand, ob Proteinspleißen noch (außer in den hier angesprochenen Antikörpern) schon nachgewiesen wurde? Auf Wikipedia steht nämlich, dass diese Extein/Intein-Geschichte bereits in Eukaryoten gefunden wurde. Aber in welchen genau? Man ging ja bis dato davon aus, das Proteinspließen nur in Prokaryoten vorkommt.

    Ich paucke gerade für meine Genetik-Diplomprüfung und bin da letztens über eine Zahl gestolpert…

    Die Gesamtzahl der Kombinationen für die Population von B-Zellen wurde auf 1,65×10^6 berechnet.

    B-Zellen produzieren ja die Antikörper und durch das Proteinspleißen muss man ja jetzt davon ausgehen, dass weit mehr Antikörper hergestellt werden als angenommen. Da fragt man sich ja, wieso man überhaupt noch krank wird ;-P
    Eine andere Frage, die ich mir stelle, ist, wieso wir gut 98% Junk-DNA besitzen und dafür das Proteinspleißen „entwickelt“ haben. Das wäre ja eigentlich unnötig, ein paar mehr Gene hätten es auch getan. Die Evolution dieses Vorgangs ist daher sicher auch sehr interessant.

  5. @Sebastian

    Hallo Sebastian,

    danke für das Kompliment.

    Protein-Spleißen wurde in Eurkaryoten in der Hefe und in der Schwertbohne entdeckt.

    Carmichael J.A. Wallage (1993) The curious case of protein splicing: Mechanistic insights suggested by protein semisynthesis.
    Protein Science, 2, 697-705.

  6. Hi ich habe eine frage ich besitze keinerlei medizinische bildung aber die tochter eines bekannten ist krank sie ist erst 2 und ich habe von einer t-anpassung gehört wo fremde hochreaktive t-zellen eingebracht werden aus fremden blutplasma die das eigene system kopiert und hinterher die fremdkörper zerstört oder so ähnlich sehr einfach dargestellt kann aber nichts finden online

  7. @Oliver Haase

    Am besten fragst Du deinen Bekannten nach dem Namen der Krankheit und den Namen der Therapie. Dann kannst Du vermutlich auch online etwas dazu finden. Wahrscheinlcih werden bei der Therapie zytotoxische T-Zellen eingesetzt, die sowohl Bakerien als auch Tumorzellen töten können.

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