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Lexikon der Biologie: Peptid-Transporter

Peptid-Transporter m, Peptidpumpe, TAP-Proteine TAP 1 und TAP 2 (TAP = Abk. für transporter associated with antigen processing), Transmembranproteine (Membranproteine), die für den Transport von Peptidfragmenten aus dem Cytosol in das endoplasmatische Reticulum (ER) verantwortlich sind. Die Peptidfragmente werden während der Antigen-Prozessierung durch Proteasomen gebildet und müssen in das ER gelangen, um dort in die Histokompatibilitäts-Antigene (MHC-Moleküle) der Klasse I (MHC I) geladen zu werden (Antigen-Präsentation). Die TAP-Proteine gehören zur Superfamilie der ABC-Transporter. Sie liegen als Heterodimer (TAP1/TAP2) in der Membran vor, wobei jedes Protein über 6 Transmembranhelices und 1 ATP-Bindestelle verfügt. Die Bindung der Peptidfragmente erfolgt im Cytosol an einer Bindestelle, die von beiden Untereinheiten gebildet wird. Die Spezifität dieser Bindung deckt sich weitgehend mit der der MHC-I-Moleküle. Wie bei diesen sind auch hier die Fragmentlänge (8–16 Aminosäuren), ein freier N- (Aminoterminus) und C-Terminus (Carboxylterminus) und bestimmte Aminosäure-Positionen des Peptids wichtig. Der Transportvorgang durch die ER-Membran erfolgt unter Hydrolyse von ATP (Adenosintriphosphat). Auf der ER-luminalen Seite interagieren die TAP-Proteine mit mehreren Chaperonen (Calnexin, Calreticulin und Tapasin; Polypeptidketten bindende Proteine). Dieser Chaperon-Komplex belädt die noch instabilen MHC-I-Moleküle, stabilisiert sie dadurch und erlaubt ihren Transport an die Zelloberfläche. Auf diese Weise gelangen Peptidfragmente zelleigener cytosolischer und kernlokalisierter Proteine an die Zelloberfläche und definieren so für das Immunsystem das immunologische "Selbst". Weiterhin können jedoch auf diesem Weg auch Peptidfragmente von viralen Proteinen (Viren) präsentiert werden und die Zelle als befallen markieren. Über die Interaktion und Aktivierung von cytotoxischen T-Lymphocyten werden die Zellen daraufhin aus dem Organismus beseitigt und die virale Infektion (Virusinfektion) eingedämmt. Die Gene für die TAP-Proteine liegen im MHC-Locus (Haupt-Histokompatibilitäts-Komplex, HLA-System). Wie die meisten der dort liegenden Gene sind sie polymorph. Der Polymorphismus der Peptid-Transporter trägt vermutlich, wie auch der Polymorphismus der MHC-Moleküle (MHC-Polymorphismus), zur unterschiedlichen Präsentation von viralen Antigenen durch verschiedene Individuen einer Population bei (weil verschiedene Peptid-Transporter auch verschiedene Peptide transportieren), wodurch sich das Virus in seiner Evolution nicht auf eine Art der Präsentation einstellen und diese vermeiden kann. Einige Viren (z.B. Herpes-simplex-Viren) blockieren jedoch die Funktion der TAP-Proteine, verhindern so die Präsentation ihrer Peptidfragmente und gewährleisten ihre latente Überdauerung (Latenz) im Organismus.

U.T./O.L.

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