TSPO (Protein)

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TSPO (Protein)
Eigenschaften des menschlichen Proteins
Masse/Länge Primärstruktur 169 Aminosäuren
Sekundär- bis Quartärstruktur multipass Membranprotein
Bezeichner
Gen-Namen TSPO ; BZRP
Externe IDs
Transporter-Klassifikation
TCDB 9.C.6.1.1
Bezeichnung Mitochondrialer Außenmembran-Aufnahmeweg
Vorkommen
Homologie-Familie BZRP
Übergeordnetes Taxon Euteleostomi

TSPO (Abk. von engl. Translocator Protein, oder auch Tryptophan-rich sensory protein), auch bekannt als peripheral benzodiazepine receptor (PBR), ist ein Transmembranprotein der äußeren Mitochondrienmembran mit einer Molekülmasse von 18 kDa.[1][2] TSPO bindet, wie der GABA-Rezeptor Benzodiazepine.

Neben vielen anderen Funktionen ist es an der Regulation der Biosynthese der Steroidhormone sowie der Porphyrine beteiligt und spielt eine Rolle bei der Apoptose.[3][4] TSPO wurde 1977 entdeckt, als man nach Bindungsstellen für Diazepam in peripheren Geweben suchte.[5]

Die Nukleotidsequenz ist hoch konserviert und codiert ein Membranprotein mit wahrscheinlich fünf Transmembranhelices.[6] Homologe Proteine finden sich in Bakterien, Pflanzen und Tieren. Eine Knockout-Maus, in der das TSPO Gen abgeschaltet ist, stirbt schon in frühen Embryonalstadien ab. Ein Knockout-Moos in dem eines dieser Gene ausgeschaltet wurde, ist lebensfähig, aber anfällig gegen Stress. [7]

Funktionen[Bearbeiten]

Es gibt Hinweise für mindestens zwei Hauptfunktionen des TSPO: Cholesterol-Bindung, gefolgt von Cholesteroltransport, sowie Porphyrinbindung und Transport.

Steroidhormonbiosynthese[Bearbeiten]

Das Polypeptid DBI (Diazepam-binding-inhibitor) interagiert mit dem TSPO und stimuliert die Pregnenolonbildung in den Mitochondrien. Die Biosynthese aller Steroidhormone sowie der Neurosteroide erfolgt über Pregnenolon. Andere TSPO-Liganden stimulieren ebenfalls Steroidhormonbiosynthese und Neurosteroidbiosynthese. Das TSPO vermittelt dabei den Cholesteroltransport von der äußeren zu inneren Membran der Mitochondrien. Dies führt zu einem erhöhten Cholesterolmetabolismus. In der Matrix der Mitochondrien befindet sich das Seitenkettenspaltende Enzym, ein Cytochrom P450, das aus Cholesterol unter Abspaltung von Isocapronal Pregnenolon bildet.

Porphyrin-Transport und Häm-Biosynthese[Bearbeiten]

In den Mitochondrien erfolgt ebenfalls die Hämbiosynthese. Hierbei vermittelt das TSPO den Import der Vorstufe Coproporphyrinogen III. Aus dieser wird in der Mitochondrienmatrix über die Zwischenstufen Protoporphyrinogen IX, Protoporphyrin IX durch Einfügen des zentralen Eisenions das Häm gebildet.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. UniProt P30536
  2. Papadopoulos, V. et al. (2006): Translocator protein (18 kDa): new nomenclature for the peripheral-type benzodiazepine receptor based on its structure and molecular function. In: Trends Pharmacol. Sci. 27 (8), 402-409. PMID 16822554.
  3. Casellas, P. et al. (2002): Peripheral benzodiazepine receptors and mitochondrial function. In: Neurochem. Int. 40(6), 475-486. PMID 11850104
  4. Taketani, S. et al. (1995): Involvement of peripheral-type benzodiazepine receptors in the intracellular transport of heme and porphyrins. In: J. Biochem. 117(4), 875-880. PMID 7592553
  5. Braestrup, C. & Squires, R.F. (1977): Specific benzodiazepine receptors in rat brain characterized by high-affinity (3H)diazepam binding. In: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 74(9), 3805-3809. PMID 20632
  6. Bernassau, J.M. et al. (1993): A 3D model of the peripheral benzodiazepine receptor and its implication in intra mitochondrial cholesterol transport. In: J. Mol. Graph. 11(4), 236-244. PMID 8136326
  7. Frank W, Baar KM, Qudeimat E, Woriedh M, Alawady A, Ratnadewi D, Gremillon L, Grimm B, Reski R (2007): A mitochondrial protein homologous to the mammalian peripheral-type benzodiazepine receptor is essential for stress adaptation in plants. Plant Journal 51, 1004-1018. PMID 17651369