Subunitenzusammensetzung

Subunitenzusammensetzung bezeichnet die Art und Weise, wie die Untereinheiten eines Mehrproteinkomplexes oder einer makromolekularen Struktur zusammengefügt sind. Sie umfasst die Typen der Untereinheiten, ihr Verhältnis zueinander (die Stoichiometrie) sowie mögliche Varianten durch Isoformen oder Paralogenausprägungen. Die Subunitenzusammensetzung beeinflusst Struktur, Stabilität, Aktivität und Regulation des Komplexes.

Komplexe können aus identischen Untereinheiten bestehen (homomer) oder aus verschiedenen Untereinheiten (heteromer). Die Stoichiometrie kann fest sein oder unter bestimmten Bedingungen variieren, was zu differenzierter Funktion oder Regulation führt. In vielen Fällen ist die Zusammensetzung dynamisch und kann sich durch Gewebe-, Entwicklungs- oder Umweltbedingungen ändern.

Bestimmungsfaktoren der Subunitenzusammensetzung sind Genexpression, alternatives Slicing, posttranslationale Modifikationen, das Vorhandensein von Chaperonen und spezifische Assemblierungsfaktoren. Paralogenausprägungen und gewebespezifische Promotoren können zu unterschiedlichen Untereinheiten führen. Fehlassemblierung oder veränderte Stoichiometrie kann Funktionsstörungen verursachen und mit Krankheiten assoziiert sein.

Methoden zur Bestimmung der Subunitenzusammensetzung umfassen Proteomik mittels Massenspektrometrie (einschließlich nativer MS), Ko-Immunpräzipitation, Quervernetzungs-Ansätze sowie strukturbiologische Techniken wie Röntgenkristallographie und Kryo-Elektronenmikroskopie. Bildgebende Verfahren liefern Hinweise auf Architektur und Stoichiometrie, während funktionelle Assays Aktivität und Regulation testen.

Die Kenntnis der Subunitenzusammensetzung ist zentral für das Verständnis der Funktion von Komplexen, ihrer Regulation und potenzieller Angriffspunkte in der Arzneimittelentwicklung. Abweichungen der Zusammensetzung stehen im Zusammenhang mit Krankheiten wie Neurodegeneration, Krebs oder Stoffwechselstörungen, wodurch Subuniten zu wichtigen Biomarkern und Zielen werden.