PEX1-Gen

Das PEX1-Gen (Peroxisomal Biogenesis Factor 1) ist ein Protein kodierendes Gen das auf Chromosom  7q21.2 lokalisiert ist. Es wurden alternativ gespleißte Transkriptvarianten für dieses Gen gefunden. Ein wichtiger Paralog dieses Gens ist PEX6.

Das PEX1-Gen kodiert ein Mitglied der AAA-ATPase-Familie, einer großen Gruppe von ATPasen, die mit verschiedenen zellulären Aktivitäten in Verbindung gebracht werden. Das PEX1-Protein ist zytoplasmatisch, wird aber häufig an einer peroxisomalen Membran verankert, wo es einen heteromeren Komplex bildet und eine Rolle beim Import von Proteinen in Peroxisomen und bei der Peroxisomen-Biogenese spielt.

Mutationen in diesem Gen werden mit peroxisomalen Krankheiten in Verbindung gebracht. Hierbei handelt es sich um erbliche Störungen der Peroxisomenbildung, des gesamten Transports von Proteinen durch die Peroxisomenmembran oder auch einzelner peroxisomaler Enzyme. Folgende Krankheiten gehören zu dieser Gruppe:

• die neonatale Adrenoleukodystrophie (Muskelhypotonie, schwere psychomotorische Retardierung und Gedeihstörung. Diese Säuglinge sind im Allgemeinen blind und taub, und in den ersten Wochen treten Krampfanfälle auf. Ein retinopathischer "Leopardenfleck" ist häufig).
• die infantile Refsum-Krankheit (ein Enzymmangel stört den Abbau von Phytansäure Säure in den Peroxisomen. Die Folge ist, dass sich Phytansäure und verwandte Verbindungen in den Geweben des Körpers anreichern. Die Anhäufung Phytansäure ist für die Zellen toxisch)
• das Zellweger-Syndrom (Gallensäure-Synthesestörung bei Schädigung der Peroxisomen).
• das Heimler-Syndrom 1 (Schallempfindungsschwerhörigkeit mit Netzhautdystrophie und Amelogenesis imperfecta aufgrund biallelischer pathogener PEX1- oder PEX6-Variationen. Das Syndrom ist eine der weniger schweren Formen von Störungen der Peroxisomenbiogenese).

Zu den verwandten Stoffwechselwegen gehören der peroxisomale Lipidstoffwechsel und die Biosynthese von Etherlipiden.

Das Protein ist eine Komponente des PEX1-PEX6 AAA ATPase-Komplexes, eines Protein-Dislocase-Komplexes, der die ATP-abhängige Extraktion des PEX5-Rezeptors aus peroxisomalen Membranen vermittelt, ein wesentlicher Schritt für das PEX5-Recycling (Tamura S et al. 2001; Tamura S et al. 2001). Der Komplex erkennt PEX5, das an Cys-11 monoubiquitiniert ist, und zieht es durch den Retrotranslokationskanal PEX2-PEX10-PEX12 aus dem Peroxisomenlumen heraus  (Pedrosa AG et al. (2018).

1. Pedrosa AG et al. (2018) Peroxisomal monoubiquitinated PEX5 interacts with the AAA ATPases PEX1 and PEX6 and is unfolded during its dislocation into the cytosol. J Biol Chem 293: 11553-11563.
2. Tamura S et al. (2001) Phenotype-genotype relationships in peroxisome biogenesis disorders of PEX1-defective complementation group 1 are defined by Pex1p-Pex6p interaction. Biochem J 357(Pt 2):417-426.