Saporin

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Saporin
Vorhandene Strukturdaten: 1qi7
Bezeichner
Gen-Name(n) SAP1, SAP2, SAP3, SAP4, SAP5, SAP6, SAP7, SAP9
Externe IDs
Enzymklassifikation
EC, Kategorie 3.2.2.22Glykosidase
Reaktionsart Hydrolyse einer speziellen Glykosidbindung in 28S-rRNA
Substrat 28S-rRNA
Produkte defekte 28S-rRNA
Vorkommen
Übergeordnetes Taxon Saponaria officinalis

Saporin ist eine pflanzliche, giftige Eiweißverbindung (Proteintoxin). Es wird von dem gewöhnlichen Seifenkraut, Saponaria officinalis produziert [1] und kann aus dieser Pflanze gewonnen werden.

Beschreibung[Bearbeiten]

Saporin besteht aus einer einzigen Polypeptidkette und wird von der Pflanze in mindestens zehn Isoformen produziert, die sich in der Aminosäurenabfolge und Glykosylierung unterscheiden, mit einer absoluten Molekülmasse von etwa 27.000 bis 30.000 Da. Saporin gehört zur Gruppe der pflanzlichen ribosome-inactivating proteins (RIPs), die die Proteinbiosynthese vor allem von Säugetierzellen inaktivieren.[2]

Wirkung[Bearbeiten]

Saporin spaltet Adenin aus der ribosomalen 28S-rRNA ab und wird daher als N-Glykosidase bezeichnet. Die Abspaltung des Adenins der 28S-rRNA erfolgt am Adenin 4324.[3] Dadurch wird die Proteinbiosynthese der Zelle gestoppt und die Zelle stirbt. Allerdings beschränkt sich die N-Glykosidaseaktivität nicht auf die 28S-rRNA, sondern ermöglicht auch die Adeninfreisetzung aus anderer RNA und auch aus DNA.[4]

Saporin besteht nur aus einer Polypeptidkette und wird daher als Typ 1–RIP bezeichnet. Im Gegensatz dazu ist bei Typ 2–RIPs, wie Ricin, die Rezeptor-bindende Domäne auf einer zweiten Polypeptidkette, der sogenannten B-Kette, lokalisiert. Für Saporin ist dagegen keine solche, Rezeptor-bindende Domäne beschrieben. Die Aufnahme in Zellen ist für Saporin nicht eindeutig geklärt. Der intrazelluläre Transport von Saporin weicht offensichtlich von dem Weg ab, der für Ricin beschrieben wurde, da es um in das Cytosol zu gelangen nicht durch Endosomen zum endoplasmatischen Retikulum transportiert wird. [5]

Verwendung[Bearbeiten]

Aufgrund seiner hohen cytotoxischen Wirkung wird Saporin als Komponente von Immunotoxinen und chimären Toxinen zur möglichen Behandlung von Tumoren getestet.[6] Die für Saporin codierende DNA-Sequenz ist bekannt und erlaubt daher die rekombinante Expression von Saporin und Saporin-Fusionsproteinen.

Referenzen[Bearbeiten]

  1. Barthelemy, I., The expression of saporin, a ribosome-inactivating protein from the plant Saponaria officinalis, in Escherichia coli., J Biol Chem (1993), 268(9): 6541-6548
  2. Barbieri, L., Polynucleotide:adenosine glycosidase activity of saporin-L1: effect on various forms of mammalian DNA., Biochim Biophys Acta (2000), 1480(1-2): 258-266
  3. Stirpe, F., Modification of ribosomal RNA by ribosome-inactivating proteins from plants., Nucleic Acids Res (1988), 16(4): 1349-1357
  4. Heisler, I., A colorimetric assay for the quantitation of free adenine applied to determine the enzymatic activity of ribosome-inactivating proteins., Anal Biochem (2002), 302(1): 114-122
  5. Vago, R., Saporin and ricin A chain follow different intracellular routes to enter the cytosol of intoxicated cells., FEBS J (2005), 272(19): 4983-4995
  6. Bachran, C., The saponin-mediated enhanced uptake of targeted saporin-based drugs is strongly dependent on the saponin’s structure., Exp Biol Med (2006), 231(4): 412-420