Dies ist eine kompakte Übersicht zu Peptide — geschrieben für Leser, die mehr als einen Absatz, aber kein Lehrbuch wollen.
Stand 2026-04-17. Zahlen und Beschreibungen folgen der Fachliteratur und nicht dem Marketingmaterial.
bone morphogenetic protein (BMP) growth and differentiation factors (GDF) activin TGFβ Alle 33 Gene der Vertreter der TGFβ-Familie führen zu einem Polypeptid, das in ein Sekretionssignalpeptid, eine Prodomäne (ca. 250 Aminosäuren, etwa 30 kDa) und das eigentliche Zytokin (ca. 110 Aminosäuren, etwa 13 kDa) gespalten werden. Die Spaltung des Polypeptids in den funktionellen Prodomänen-Zytokin-Komplex findet im Golgi-Apparat statt. Anschließend wird dieser Komplex in den extrazellulären Raum sekretiert. Speziell bei TGFβ1-3 ist das Zytokin eng mit der Prodomäne verbunden und dieser Komplex hält das Zytokin in einem inaktiven Zustand, in dem TGFβ nicht an Rezeptor binden kann. Die Prodomäne von TGFβ, latency-associated peptide (LAP) genannt, und TGFβ bilden mit einem weiteren LAP/TGFβ Komplex einen Homodimer. Die beiden LAP Proteine formen dadurch eine Klammer um den TGFβ-Dimer herum. Andere Vertreter der TGFβ-Familie können auch Heterodimere formen. Ob dies auch bei TGFβ1-3 möglich ist, ob also z. B. ein TGFβ1 mit einem TGFβ2 einen Dimer formen kann, ist derzeit unklar. Die „LAP-Klammer“ um den TGFβ1-Dimer wird durch eine Disulfidbrücke an einem Ende von LAP stabilisiert. TGFβ selbst wird im sogenannten Cystin-Knoten durch vier Disulfidbrücken intramolekular stabilisiert; eine weitere Disulfidbrücke bildet intermolekular die Verbindung zum zweiten TGFβ und formt dadurch den Homodimer.
Quellen: de.wikipedia.org
Dieser Cystin-Knoten ist nicht nur typisch für die gesamte TGFβ-Familie, sondern auch für die übergeordnete Superfamilie der Cystin-Knoten-Wachstumsfaktoren (cystein knot growth factor, CKGF superfamily). Zu dieser CKGF-Superfamilie gehört außer der TGFβ-Familie auch die Dan-Familie (BMP Antagonisten), die Glykoprotein Hormonfamilie (z. B. FSH), die Familie der Bursicon Hormone (nur in Wirbellosen zu finden), die platelet-derived growth factor-(PDGF)-Familie, und die Familie der nerve growth factors (NGFs). Die TGFβ-Zytokine haben eine sehr stark konservierte Aminosäuresequenz. Proteinstrukturen für alle drei TGFβ Zytokine sind verfügbar und zeigen auch eine hohe strukturelle Ähnlichkeit. Für komplette LAP-TGFβ sind dagegen nur für TGFβ1-Proteinstrukturen verfügbar. Da die verschiedenen LAP Proteine wesentlich weniger gut evolutionär konserviert sind, ist zu erwarten, dass sich die verschiedenen TGFβ in diesem Bereich auch strukturell mehr unterscheiden. Der Komplex von LAP und TGFβ kann von Zellen sekretiert werden. Häufig ist der LAP-TGFβ-Komplex aber mittels LAP an ein weiteres Protein gebunden, bevor der Komplex sekretiert wird. In den meisten Zellen ist dies eine Bindung von LAP an das Protein LTBP (latent TGFβ binding protein). In regulatorischen T-Zellen und Thrombozyten wird dagegen das Protein GARP exprimiert und der LAP-TGFβ-Komplex bindet an GARP. Ein LAP/TGFβ/LTBP-Komplex ist über LTBP an Proteine der EZM gebunden; häufig Fibronektin oder Fibrillin. Ein LAP/TGFβ/GARP-Komplex wird dagegen über GARP an der Zelloberfläche präsentiert.
Quellen: de.wikipedia.org
Zu Beginn der Erforschung von TGFβ war unklar, dass es nur in inaktivierter Form von Zellen sekretiert wird. Die biochemischen Protokolle zur Reinigung und Konzentration von TGFβ enthielten Säuren, die in der Lage waren, TGFβ aus dem Komplex mit LAP zu lösen. Die Bedeutung der Aktivierung von TGFβ wurde daher zu Beginn nicht erkannt, da man nur mit TGFβ arbeitete, das unwissentlich bereits aktiviert wurde. Im Laufe der Jahre wurden mehr und mehr Prozesse bekannt, die prinzipiell in der Lage sind, TGFβ zu aktivieren. Ausgehend von verschiedenen Studien mit Knockout-Mäusen scheint es derzeit, dass bestimmte Integrine für die Aktivierung von TGFβ1 und TGFβ3 am wichtigsten sind. Allerdings wurde bisher kein Integrin gefunden, das an (inaktiviertes) TGFβ2 bindet. Dies bedeutet entweder, dass TGFβ2 ausschließlich integrinunabhängig aktiviert wird, oder dass eine TGFβ2-Integrin-Bindung bisher noch nicht entdeckt wurde. Auch für TGFβ1 und TGFβ3 besteht weiterhin die Möglichkeit, dass integrinunabhängige Aktivierungsmechanismen zumindest in bestimmten Situationen dominieren.
Quellen: de.wikipedia.org
=== Integrinabhängige Aktivierung === Die herausragende Bedeutung von Integrinen für die Aktivierung von TGFβ ist seit langem etabliert. Sowohl TGFβ1 als auch TGFβ3 haben in ihrem betreffenden LAP-Protein eine RGD-Peptidsequenz. Diese Aminosäuresequenz wird grundsätzlich von 8 verschiedene Integrinen, nämlich αvβ1, αvβ3, αvβ5, αvβ6, αvβ8, α5β1, α8β1 und αIIbβ3 erkannt. Nicht alle RGD-bindenden Integrine können jedoch auch LAP erkennen, da sie sehr unterschiedliche Substrat-Spezifitäten aufweisen. Zwei Subtypen, αvβ6- und αvβ8-Integrin, werden derzeit als wichtigste Proteine für die Aktivierung von TGFβ1 und TGFβ3 in Organismen angesehen. Neuere Publikationen deuten aber auch eine Bedeutung von αvβ1-Integrin an. Zumindest in Zellkultur haben außerdem auch αvβ3-, αvβ5- und α8β1-Integrine eine Bindung an LAP gezeigt. Strukturelle Erwägungen legen bisher aber nahe, dass zumindest αvβ3- und αvβ5-Integrin nicht ohne weiteres an RGD in LAP binden können und damit allenfalls in Ausnahmesituationen TGFβ1 aktivieren könnten. Die grundlegende Bedeutung der RGD-Integrin-Bindung für die Aktivierung von TGFβ1 zeigt sich bei Knockin-Mäusen, bei denen die RGD-Sequenz in LAP durch RGE ersetzt wird. Diese Mutation entspricht einem Austausch von Aspartat gegen Glutamat entspricht und verlängert das eigentliche Bindemotiv der RDG-Tripeptid-Sequenz, welches sich vom Terminus der Seitenkette des Arginins (Guanidinyl) über das Glycin hin zum Terminus der Seitenkette des Aspartats (Carboxylat) erstreckt, um eine Methylengruppe.
Quellen: de.wikipedia.org
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