Bearbeitungsenzymen

Bearbeitungsenzymen ist ein Sammelbegriff für Enzyme, die nach der ersten Synthese eines Moleküls dessen Struktur oder Funktion durch gezielte Modifikationen, Abspaltungen oder Ergänzungen bearbeiten. Sie tragen zur Reifung, Aktivierung oder Regulierungen von Biomolekülen bei und umfassen Proteine, Nukleinsäuren, Lipide und Kohlenhydrate. Ziel ist oft die Herstellung funktionsfähiger Wirkformen oder die feine Abstimmung biologischer Prozesse.

Im Proteinstoffwechsel spielen Bearbeitungsenzyme eine zentrale Rolle bei der Aktivierung von Zymogenen und der Modulation von Proteinfunktionen. Proteasen spalten Proenzyme zu aktiven Enzymen, beispielsweise Proteasen, die durch proteolytische Kaskaden gesteuert werden. Weitere Bearbeitungen umfassen posttranslationale Modifikationen wie Glykosylierung, Phosphorylierung, Methylierung oder Acetylierung, die von spezifischen Enzymen (Glykosyltransferasen, Kinasen, Methyltransferasen) katalysiert werden und Stabilität, Lokalisierung oder Aktivität beeinflussen.

Bei Nukleinsäuren betreffen Bearbeitungsenzyme die Verarbeitung und Bearbeitung von RNA und DNA. Dazu gehören Endo- und Exonukleasen, die RNA-Prozesse wie Splicing oder 3'- und 5'-Endbildung ermöglichen, sowie Dicer und Drosha in der mikRNA- und siRNA-Biogenese. RNA-Editoren wie ADARs modifizieren Nukleotide und beeinflussen Genexpression und Funktion.

Die Regulation Bearbeitungsenzyme erfolgt durch Subzelluläres Targeting, Cofaktoren, Inhibitoren und Genexpression. Störungen in Bearbeitungsschritten können zu Krankheiten beitragen, während kontrollierte Bearbeitung in Biotechnologie und Medizin genutzt wird.