POMP-Gen

Das Proteasom ist ein 1.700 kDa schwerer Proteinkomplex, der u.a. bei Eukaryoten im Zytoplasma und auch im Zellkern vorkommt. Das Proteasom baut als Bestandteil der Proteinqualitätskontrolle Proteine zu Fragmenten ab. Der Enzymkomplex zählt zu den Proteasen (Peptidasen).

Das Proteasom in Eukaryoten besteht aus einer 20S- und zwei 19S-Untereinheiten, die ihrerseits wieder aus mehreren Proteinen zusammengesetzt sind. Die 19S-Komplexe sitzen bei Eukaryoten deckelartig (Cap) auf den beiden Öffnungen des 20S-Komplexes, einer schlauchartigen Hohlstruktur.

Beide Caps regulieren den Zugang zum 20S-Komplex. Sie erkennen die zum Abbau bestimmten Proteine, markieren sie in einem mehrstufigen enzymatischen Prozess mittels Ubiquitin-Protein-Ligasen mit einer Polyubiquitin-Kette. Die derart markierten und entfalteten Proteine passen nunmehr in den 20S-Komplex hinein. Sie werden dort enzymatisch zerlegt. Ubiquitin ist ein kleines Protein mit einer Molekülmasse von 8,5 kDa.

Der Proteinabbau ist für die Zelle lebensnotwendig. So werden metabolische Enzyme, Transkriptionsfaktoren oder auch den Zellzyklus regulierende Proteine wie Cycline, CDK-Inhibitoren degradiert. Ebenso werden fehlerhafte Proteine abgebaut (Mülleimerprinzip).

POMP und Psoriasis: Es ist bekannt, dass der Ubiquitin-Proteasom-Stoffwechselweg an der Pathogenese der Psoriasis beteiligt ist. Die Proteasom-Untereinheiten (20S- und 26S) sind in psoriatischer Haut erhöht.POMP bindet an 20S-Vorläuferkomplexe und ist in läsionaler epidermaler Psoriasis-Haut überexprimiert. Die Ausschaltung von POMP hemmte die Proliferation von HaCaT-Zellen und löste durch die Hemmung der Proteasom-Assemblierung Apoptose aus. Die partielle Deletion von POMP hemmt die Expression der Differenzierungsmarker Keratin 10 und Involucrin während der [Ca2+]-induzierten HaCaT-Zelldifferenzierung (Zieba BA et al. 2017)

1. Dahlqvist J et al. (2010) A single-nucleotide deletion in the POMP 5' UTR causes a transcriptional switch and altered epidermal proteasome distribution in KLICK genodermatosis. Am J Hum Genet 86:596-603. 
2. Takeichi Tet al. (2020) KLICK Syndrome Linked to a POMP Mutation Has Features Suggestive of an Autoinflammatory Keratinization Disease. Front Immunol 11:641.
3. Zieba BA et al. (2017) The proteasome maturation protein POMP increases proteasome assembly and activity in psoriatic lesional skin. J Dermatol Sci 88:10-19.