Ribonuklease-A-Superfamilie
Synonym(e)
RNase A; Säugetier-Ribonuklease-A-Superfamilie
Einteilung
- RNase1: Die RNase1, auch Ribonuklease A Family Member 1, ist eine sekretorische Ribonuklease vom Pankreastyp, einer Untergruppe der Ribonuklease-A-Superfamilie. Die kodierte Endonuklease spaltet interne Phosphodiester-RNA-Bindungen auf der 3'-Seite von Pyrimidinbasen. Sie bevorzugt Poly(C) als Substrat und hydrolysiert 2',3'-zyklische Nukleotide mit einem pH-Optimum nahe 8,0. Das Enzym ist monomer und dient häufiger dem Abbau von ds-RNA gegenüber ss-RNA. Mutationen in dem zugehörigen Gen sind mit dem Mesotheliom und dem Lynch-Syndrom assoziiert..
- Rnase2 (EDN): das von Eosinophilen stammende Neurotoxin (EDN) ist ein Enzym, das beim Menschen durch das RNASE2-Gen kodiert wird. Es kommt in eosinophilen Granulozyten vor und ist eng mit dem eosinophilen kationischen Protein (RNASE3) verwandt, von dem es sich vor etwa 50 Millionen Jahren nach der Spaltung zwischen Altweltaffen und Neuweltaffen abspaltete. Die RNase3 hat zytotoxische Eigenschaften und ist in der Lage, durch seine enzymatische Aktivität die Aktivität von Einzelstrang-RNA-Viren in Kulturen zu reduzieren. Es dient auch als Lockstoff für Immunzellen.
- RNase3 (ECP): das kationische Protein der Eosinophilen, auch ECP genannt ist ein zytotoxisches und neurotoxisches Protein mit einem Molekulargewicht von 21.000 Dalton. ECP ist nahezu ausschließlich in eosinophilen Granulozyten enthalten und wird nur von aktivierten Eosinophilen während der späten Phase der allergischen Reaktion freigesetzt. Dadurch korreliert die ECP-Konzentration im Serum und in anderen Körperflüssigkeiten quantitativ mit dem Aktivierungsgrad dieser Zellen. Ein Anstieg der ECP-Konzentration findet sich bei einer Vielzahl entzündlicher Vorgänge, wie zum Beispiel Asthma bronchiale, atopische Dermatitis, Rhinitis, allergische Entzündungen des Auges, parasitäre Infektionen, entzündliche Darmerkrankungen. Die Behandlung mit entzündungshemmenden Medikamenten führt sowohl zu einer Besserung der klinischen Symptomatik der Patienten, als auch zu einer Reduktion der saisonal erhöhten Spiegel zirkulierenden ECP. Daher kann ECP bei Asthmatikern als sensitiver Marker zur Beurteilung der Krankheitsaktivität und zur Therapiekontrolle eingesetzt werden.
- RNase 4: Das Enzym ist ein intrazelluläres und Plasmaenzym, das erstmals aus einer Kolonadenokarzinom-Zelllinie isoliert wurde. Es kommt im Pankreas, im Speichel und in der Leber vor und weist ein ähnliches Verteilungsmuster wie Angiogenin (RNase5) auf. RNase4 spielt eine wichtige Rolle bei der mRNA-Spaltung und weist eine ausgeprägte Spezifität gegenüber der 3'-Seite von Uridinnukleotiden auf. RNase 4 wird coexprimiert und teilt den gleichen Promotor mit Angiogenin (ANG).
- RNase 5 (Angiogenin) Angiogenin gehört zur RNase-A-Superfamilie, weist jedoch eine relativ schwache ribonukleolytische Aktivität auf. Angiogenin ist ein wirksamer Mediator für die Bildung neuer Blutgefäße. Angiogenin reichert sich auch im Nukleolus an, wo es die ribosomale Transkription stimuliert. Unter Stressbedingungen wandert dieses Protein in das Zytosol, wo es zelluläre tRNAs hydrolysiert und die Proteinsynthese beeinflusst. Es wurde gezeigt, dass dieses Protein sowohl neurotroph als auch neuroprotektiv ist und das reife Protein eine antimikrobielle Aktivität gegen verschiedene Bakterien und Pilze aufweist, darunter S. pneumoniae und C. albicans. Aufgrund seiner Wirkung auf die rRNA-Produktion und Angiogenese spielt dieses Gen eine wichtige Rolle beim Zellwachstum und der Tumorprogression.
- RNase 6: Die Ribonuklease 6 zeigt eine Präferenz für die Pyrimidine Uridin und Cytosin. Nachweislich ist eine starke antibakterielle Wirkung gegen eine Reihe grampositiver und gramnegativer Bakterien, darunter P.aeruginosa, A.baumanii, M.luteus, S.aureus, E.faecalis, E.faecium, S.saprophyticus und E.coli. Führt zum Verlust der Integrität der Bakterienmembran und fördert außerdem die Agglutination gramnegativer Bakterien. Das Enzym trägt wahrscheinlich zur Sterilität des Harntrakts bei.Die bakterizide Aktivität ist unabhängig von der RNase-Aktivität.
- RNase 7 (RNase der Haut): Ribonuklease 7, auch „Skin-Derived Antimicrobial Protein 2“ genannt, gehört zur Pankreas-Ribonuklease-Familie einer Untergruppe der Ribonuklease-A-Superfamilie. Die RNase 7 ist die dominante RNase der Haut und eines der AMP mit dem größten Wirkungsspektrum. Sie verfügt über eine antimikrobielle Breitbandaktivität gegen Bakterien und Pilze. Das Enzym wird konstitutiv exprimiert und ist selbst induzierbar. Diese vielfältigen Eigenschaften machen RNase 7 zu einem sehr interessanten AMP für die Forschung und ggf. auch für die zukünftige Entwicklung neuer Therapiestrategien. Verschiedene Arbeiten suggerieren, dass RNase 7 wahrscheinlich eine wichtige Rolle in der Abwehr von Keimen während einer Infektion oder eines Inflammationsprozesses in der Haut spielt. RNase 7 wird auch in anderen Geweben exprimiert, wobei die mRNA-Expression in den Atem- und Harnwegen am stärksten ausgeprägt ist. Neuere Erkenntnisse deuten darauf hin, dass RNase 7 auch eine der wichtigsten AMPs ist, die in Gelenken, der Mundhöhle, der Hornhaut und basalen Epithelzellen der Atemwege exprimiert wird.
- RNase 8 (RNase der Plazenta): Das die Ribonuklease 8 kodierende Gen wird bevorzugt in der Plazenta exprimiert. Es kann in keinem anderen untersuchten Gewebe nachgewiesen werden. Die phylogenetische Analyse lässt vermuten, dass RNase 7 der engste Verwandte von RNase 8 ist und dass das Paar wahrscheinlich aus einem Genduplikationsereignis bei Primaten resultiert. Die ribonukleolytische Aktivität der rekombinanten menschlichen RNase 8 ist eher als gering einzustufen. Sie zeigt weder antivirale noch antibakterielle Aktivitäten, so wie sie für andere RNase A-Ribonukleasen charakteristisch sind. Die gewebespezifische Expression von RNase 8 lässt auf eine einzigartige physiologische Funktion schließen.
Literatur
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