Autoprotease

Eine Autoprotease (Autopeptidase) ist ein Enzym, das sich selbst spalten kann, d.h. sich selbst zum Substrat hat. Die Autoproteasen lösen Peptidbindungen innerhalb des eigenen Moleküls und sind meist spezifisch für besondere Aminsosäuresequenzen. Daher werden sie auch der Gruppe der Endopeptidasen zugeordnet.

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Die Autoproteasen kommen häufig bei Viren vor,^{[1] [2]} wo sie auch zuerst entdeckt wurden. Durch die Autoproteolyse eines Enzyms wird dieses entweder von einem größeren Vorläuferprotein abgetrennt und dadurch erst freigesetzt (z.B. bei den Flaviviridae und Pestiviridae) oder durch eine autoproteolytische Spaltung erst aktiviert, um ein anderes Peptid als eigentliches Substrat spalten zu können.

Von einigen Autoproteasen ist bekannt, dass sie zusätzlicher zellulärer oder viraler Kofaktoren bedürfen, um eine Aktivierung durch Autoproteolyse einzuleiten. Dies ist z.B. bei der NS2-Protease des Hepatitis-C-Virus beschrieben, die zur autoproteolytischen Spaltung und Aktivierung die NS3-Protease als Kofaktor benötigt.^[3] Durch die Abhängigkeit der Aktivierung einer Autoprotease von Kofaktoren spielen sie eine besondere Rolle in der Regulation von Protein-spaltenden Enzymen im Zellstoffwechsel ^[4] und der Replikation von Viren.^[5]

Quellen

1. ↑ Hahn CS, Strauss EG, Strauss JH: Sequence analysis of three Sindbis virus mutants temperature-sensitive in the capsid protein autoprotease. PNAS (1985) 82(14):4648-4652 PMID 3895223
2. ↑ Muyldermans G, San Gabriel MC, Hamers R, Wyns L.: Expression in E. coli and purification of the active autoprotease P20 of classical swine fever virus. Virus Genes (1996) 13(2):135-142 PMID 8972567
3. ↑ Neddermann P, Tomei L, Steinkuhler C et al.: The nonstructural proteins of the hepatitis C virus: structure and functions. Biological Chemistry (1997) 378(6):469-76 (Review) PMID 9224925
4. ↑ Moldoveanu T, Hosfield CM, Lim D, Jia Z, Davies PL: Calpain silencing by a reversible intrinsic mechanism. Nat Struct Biol (2003) 10(5):371-8 PMID 12665854
5. ↑ Lackner T, Thiel HJ, Tautz N.: Dissection of a viral autoprotease elucidates a function of a cellular chaperone in proteolysis. PNAS (2006) 31;103(5):1510-1515