Scaffoldproteïnen

Scaffoldproteïnen zijn eiwitten die signaaltransductieroutes organiseren door meerdere interactiepartners in een complex bij elkaar te brengen. Door het co-lokaliseren van kinases, adapters en substraten verhogen ze de kans op productieve interacties, vergroten ze de efficiëntie van signaaloverdracht en beperken ze ongewenste cross-talk tussen routes.

Ze hebben vaak meerdere interactie-domeinen en zijn modular opgebouwd, zoals SH2-, SH3-, PDZ- of PH-domeinen, wat hen in staat stelt diverse proteïnen te binden. Sommige scaffoldproteïnen zijn constitutief aanwezig; andere worden actief gevormd of geactiveerd door fosforylering, ligandbinding of membraanlokalisatie. Ze kunnen signaalroutes faciliteren in sequentiële cascades zoals MAPK, cAMP/PKA en Wnt, en beïnvloeden snelheid, amplitude en duur van signalen. Recente bevindingen benadrukken ook dat scaffoldproteïnen kunnen bijdragen aan fase-separatie, waardoor signaalmoleculen geconcentreerd blijven in specifieke regio’s van de cel.

Voorbeelden: Ste5, een klassieke MAPK-scaffold in het gist Saccharomyces cerevisiae; KSR1 en IQGAP1 in humane cellen die de Raf–MEK–ERK-keten ondersteunen; Axin als scaffold van het Wnt/β-katenine-destructiecomplex; AKAPs (A-kinase anchoring proteins) die PKA en extra enzymen op subcellulaire locaties plaatsen. 14-3-3-eiwitten fungeren bovendien als algemene scaffolds door fosforylerde partners te koppelen.

Scaffoldproteïnen spelen een cruciale rol in de regulatie van cellulaire responsen en zijn betrokken bij verschillende ziekten wanneer hun functie verstoord is. Ze vormen daarnaast een belangrijk onderzoeksgebied voor het begrijpen van signaleringsnetwerken en het ontwikkelen van doelgerichte therapieën.