Adaptorproteine

Adaptorproteine sind Proteine, die primär Protein-Protein-Wechselwirkungen vermitteln. Sie besitzen meist keine eigene katalytische Aktivität und dienen als Gerüst oder Brücke, die andere Proteine in Signalkaskaden oder in vesikulären Trafficking-Komplexen zusammenbringen.

Rollen in der Zelle: In Signalwegen fungieren Adaptorproteine als Verbindungsstücke zwischen Rezeptoren und nachgeschalteten Effektorproteinen, wodurch sie die Spezifität und Koordination der Signale erhöhen. In der Endozytose und beim Vesikeltransport koppeln Adaptorproteine transmembranele Proteine an Transportmaschinen wie Clathrin und steuern Cargo-Auswahl, Clathrin-Bindung sowie die Bildung von Vesikeln.

Beispiele: Grb2, Shc und Crk sind klassische Signaladaptorproteine, die über verschiedene Domänen Proteine in Signalkaskaden zusammenbringen. IRS-Proteine (IRS1/IRS2) fungieren als Adaptorproteine im Insulin-/IGF-1-Signalweg. Ein zentrales Endozytose-Adaptoresystem ist der AP-2-Komplex, der aus mehreren Untereinheiten besteht und Cargo über Motive wie YXXΦ- oder dileucinische Sequenzen erkennt und an Clathrin bindet. Daneben wirken weitere Adaptorproteine wie epsin und eps15 als Unterstützer im clathrinschen Endozytose-Prozess.

Struktur und Domänen: Adaptorproteine verfügen häufig über vielseitige Domänen wie SH2, SH3, PTB, PH, PDZ, WW oder UBA sowie über flexible, intrinsisch ungeordnete Regionen, die multiproteine Interaktionen ermöglichen. Die Bindungseigenschaften sind oft reguliert durch Phosphorylierung, Konformationswechsel oder Ubiquitinierung.

Bedeutung in Wissenschaft und Medizin: Adaptorproteine sind zentrale Vermittler in vielen zellulären Prozessen. Ihre Fehlregulation oder Mutationen können zu Erkrankungen beitragen, darunter Krebs, Immunstörungen und neuroentwicklungsbezogene Erkrankungen.