ProteinKomplexe

ProteinKomplexe sind funktionelle Einheiten, die aus zwei oder mehr Proteinen bestehen, die sich zu einer strukturierten Einheit zusammenlagern. Sie entstehen durch spezifische, oft nicht-kovalente Wechselwirkungen zwischen Untereinheiten und können stabil oder vorübergehend sein. ProteinKomplexe finden sich in allen Zelltypen und erfüllen zentrale Aufgaben in Stoffwechsel, Signaltransduktion, Genexpression und Strukturgebung.

Die Untereinheiten eines ProteinKomplexes weisen oft eine definierte Stoichiometrie auf und sind räumlich organisiert, wodurch sich besondere aktive Zentren oder Bindungsflächen ergeben. Die Assemblierung erfolgt oft mit Hilfe von Chaperonen oder Assembly-Faktoren und kann schrittweise erfolgen. Viele ProteinKomplexe sind modular aufgebaut, was eine flexible Regulation und Adaptation ermöglicht.

Zu bekannten ProteinKomplexen gehören der Ribosom-Komplex, der Proteasom-Abbausystem, NADH- oder Elektronentransportkomplexe in der Atmungskette, sowie Photosysteme in der Photosynthese. ProteinKomplexe können Enzymaktivität katalytisch koppeln, Substrate bündeln, Gene regulieren oder Strukturen stabilisieren. Ihre Aktivität kann durch posttranslationale Modifikationen, Allosterie oder Interaktionspartner kontrolliert werden.

Die Charakterisierung von ProteinKomplexen erfolgt mit Techniken wie Kryo-Elektronenmikroskopie, Röntgenkristallographie, Cross-Linking-M Massenspektrometrie, sowie Affinitätsreinigung gekoppelt an Massenspektrometrie (AP-MS). Fehler in ProteinKomplexen sind mit Erkrankungen wie Neurodegeneration, Krebs oder Stoffwechselstörungen assoziiert; deshalb sind sie ein zentrales Forschungsfeld in Biologie und Medizin.