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Lexikon der Biologie: Ribosomen-inaktivierende Proteine

Ribosomen-inaktivierende Proteine, Abk. RIPs, enzymatisch wirkende Proteine, welche die Translation durch spezifische Spaltung einer ribosomalen RNA hemmen. Man unterscheidet die monomeren RIPs (Typ-I- oder Einzelketten-RIPs), die zwar die Ribosomen von Säugetieren inaktivieren können, jedoch nicht cytotoxisch sind, weil sie weder an Zellen binden noch in sie eindringen können, und die heterodimeren RIPs. Diese Typ-II-RIPs bestehen aus einer A-Kette, dem eigentlichen katalytischen RIP, die über eine Disulfidbrücke (Disulfidbindung) mit einer B-Kette verbunden ist. Die B-Kette ist in der Regel ein Galactose-bindendes Lectin, mit dessen Hilfe die Typ-II-RIPs an Zellen binden und in ihr Inneres gelangen können. Sie werden deshalb zu den stärksten bekannten Cytotoxinen gezählt. – Die meisten RIPs wurden bisher aus Pflanzenzellen isoliert, wo sie möglicherweise einen Bestandteil des antiviralen Abwehrsystems (Pflanzenviren, pflanzliche Abwehr) bilden. Zu ihnen gehören u.a. Ricin und Abrin, die eine hochspezifische N-Glykosidase-Aktivität (N-Glykosidasen) besitzen, durch die unter Entstehung einer AP-Stelle ein einziges Adenin (A4325 bei Tieren bzw. A2660 bei Escherichia coli) aus der 28S- bzw. 23S-rRNA herausgespalten und dadurch der gesamte Translationsapparat inaktiviert wird. Neben den RIPs mit N-Glykosidase-Aktivität sind auch solche mit Endonuclease-Aktivität (Endonucleasen) bekannt. Ihre inaktivierende Wirkung auf die Ribosomen betrifft die gleiche Position in der 28- bzw. 23S-rRNA, jedoch spalten die RIPs mit Endonuclease-Aktivität die Internucleotid-Bindung vor dem Adenosin an der betroffenen Position und lassen die Bindung zwischen der Ribose und der Base intakt. Zu dieser Gruppe gehören meist Pilzproteine, z.B. α-Sarcin, Restrictocin und Mitogellin (aus Aspergillus-Arten, daher als Aspergilline zusammengefaßt) oder Tricholin. Die beschriebene Erkennungsstelle für die hochspezifische Aktion der RIPs liegt in einer besonderen Domäne der rRNA-Sekundärstruktur, deren Integrität für die Translation von essentieller Bedeugung ist (z.B. Bindung der Aminoacyl-tRNA und Translokation des Ribosoms an der mRNA). – Anders als die Typ-I- und Typ-II-RIPs wirkt das JIP 60, ein Jasmonat-induziertes Protein. Es greift nicht an der rRNA an, sondern spaltet Polyribosomen in ihre Untereinheiten.

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