A20
Synonyme: TNF Alpha Induced Protein 3, Putative DNA-Binding Protein A20, TNFA1P2, AISBL
Definition
A20 ist ein antiinflammatorisches Protein von Wirbeltieren. Es besitzt eine duale Rolle als Ubiquitin-Ligase und Deubiquitinase, mit der es den entzündungsfördernden NFκB-Signalweg unterbricht.
Hintergrund
Der Signalweg über den TNF-Rezeptor führt zu einer transkriptionellen Aktivierung von NFκB, wodurch proliferative und proinflammatorische Faktoren produziert werden. Diese Aktivierung erfolgt durch Bildung eines speziellen Proteinkomplexes an der zytoplasmatischen Seite des TNF-Rezeptors (Komplex I) und besteht aus den Proteinen TRADD, TRAF2, IAP und RIP1. Die Bildung dieses Komplexes führt zum Überleben der Zelle. Jedoch können Stresssignale auch zur Bildung eines apoptotischen Komplexes führen (Komplex II). Welcher Komplex sich bilden kann, wird durch die Stabilität des Proteins RIP1 über Ubiquitinierungen reguliert. Wird RIP1 durch A20 modifiziert, führt dies zur Einleitung der Apoptose.[1]
Genetik
Das Protein A20 wird beim Menschen durch das Gen TNFAIP3 codiert. Dieses befindet sich auf Chromosom 6 an Genlokus q23.3. Es besteht aus 13 Exons. Es besitzt eine E3-Ubiquitin-Ligasen-Domäne und eine Debiquitinasen-Domäne.
Struktur
A20 ist ein Homodimer mit einem Molekulargewicht von 90 kDa. Es besteht aus 790 Aminosäuren.
Funktion
A20 unterbricht die proinflammatorischen NFκB-Signalwege des TNF-Rezeptors. Diese Reaktion wird durch Modifikation des Proteins RIP1 vermittelt. RIP1 ist in seinem aktiven Zustand am Lysin 63 Polyubiquitiniert. A20 entfernt diese Ubiquitin-Polymere. Dies führt zur Destabilisierung des Komplex I. Gleichzeitig überträgt A20 eine Polyubiquitinkette auf die Aminosäure Lysin 48. Dies markiert RIP1 für den Abbau durch das Proteasom.
Die Entfernung von RIP1 ermöglicht die Bildung eines apoptotischen Komplexes, bestehend aus dem Adapterprotein FADD und der Initiatorcaspase 8.[2]
Klinische Bedeutung
Die Eigenschaft von A20, inflammatorische Signale zu unterbrechen, wird zur Behandlung von chronischen Entzündungen erforscht. Es existieren beispielsweise Studien bei folgenden Erkrankungen:
Quellen
- ↑ Shembade N, Harhaj EW. [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3532050/ Regulation of NF-κB signaling by the A20 deubiquitinase. Cellular and Molecular Immunology. 2012;9(2):123-130. doi:10.1038/cmi.2011.59.
- ↑ Shembade N, Ma A, Harhaj EW. Inhibition of NF-κB Signaling by A20 Through Disruption of Ubiquitin Enzyme Complexes. Science (New York, NY). 2010;327(5969):1135-1139. doi:10.1126/science.1182364.
- ↑ Kelly, C., Shields, M. D., Elborn, J. S. & Schock, B. C. A20 Regulation of Nuclear Factor–κB. American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology 44, 743-748, doi:10.1165/rcmb.2010-0339TR (2011).
- ↑ Catrysse L, Farhang Ghahremani M, Vereecke L, et al. A20 prevents chronic liver inflammation and cancer by protecting hepatocytes from death. Cell Death & Disease. 2016;7(6):e2250-. doi:10.1038/cddis.2016.154.
- ↑ Coornaert B, Carpentier I, Beyaert R. A20: Central Gatekeeper in Inflammation and Immunity. The Journal of Biological Chemistry. 2009;284(13):8217-8221. doi:10.1074/jbc.R800032200.