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Lexikon der Biologie: AAA-Proteinfamilie

AAA-Proteinfamilie, ATPases associated with different cellular activities, bei Pro- und Eukaryoten gefundene Gruppe Mg2+-abhängiger ATPasen (Adenosintriphosphatasen), die eine gemeinsame Consensus-Sequenz von 230–250 Aminosäuren in Nachbarschaft zum Walker-Bindungsmotiv für Nucleosidtriphosphate aufweisen. Mitglieder dieser Familie spielen eine bedeutende Rolle in einer Vielzahl zellulärer Vorgänge, wie z. B. Zellteilung (Cytokinese), Differenzierung, Biogenese von Organellen, vesikulärem Transport von Proteinen (regulierte Exocytose, Endocytose) oder Proteinabbau (Proteolyse), und zeigen die unterschiedlichsten funktionellen Strukturen, unter anderem Mono-, Di- und Trimere sowie große hexamere, zylindrische Formen. Sie kommen sowohl als lösliche Proteine im Cytoplasma als auch membrangebunden und membranassoziiert vor. Beispiele für Mitglieder der AAA-Proteinfamilie sind unter anderem das bakterielle FtsH (Proteintransport in und durch Membranen, Proteinabbau), die dazu homologen Proteine Yta10 (Afg3), Yta12 (Rca1) und Yme1 in Mitochondrien, NSF (regulierte Exocytose), TBP-1 (Genexpression), Cdc48 (Zellteilung), Pas1 (Biogenese von Peroxisomen), sowie 6 Proteine in der regulatorischen Untereinheit von Proteasomen (Proteinabbau). Die AAA-Consensus-Sequenz kann innerhalb der Primärstruktur einmal (Typ I) oder zweimal (Typ II) vorkommen, wobei sich aus der Anzahl der auftretenden Consensus-Sequenzen nicht auf die Funktion der ATPase in der Zelle schließen läßt. Allerdings besitzen alle in der regulatorischen Untereinheit von Proteasomen vorkommenden AAA-Proteine nur eine Consensus-Sequenz, während ein Großteil der AAA-Proteine, die in der Organell-Biogenese eine Rolle spielen, zwei dieser Sequenzen aufweisen. Bislang ist kaum etwas über die genaue Struktur und Funktion der Consensus-Sequenz bekannt. Die phylogenetische Gruppierung zeigt, daß AAA-Proteine anderer Spezies mit ähnlichen Funktionen auch Homologien außerhalb der AAA-Domäne haben, während solche mit anderen Funktionen ausschließlich Homologien innerhalb der Consensus-Sequenz aufweisen.

M.B.

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