BAX
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LoslegenSynonyme: Bcl-2-ähnliches Protein 4, Apoptoseregulator BAX, BCL2L4
Englisch: Bcl-2 associated X protein, apoptosis regulator BAX
Definition
BAX ist ein Protein aus der Bcl-2-Familie, das die Apoptose beschleunigt. Es wird durch das gleichnamige Gen kodiert, dessen Expression wiederum durch das Tumorsuppressorgen p53 gesteuert wird.
Genetik
Das BAX-Gen ist auf Chromosom 19 am Genlokus 19q13.33 lokalisiert. Es hat einen Umfang von rund 7 kbp.
Struktur
BAX besteht wie andere Mitglieder der Bcl-2-Proteinfamilie aus 9 α-Helices. Acht amphiphile (rot) Helices sind dabei einer hydrophoben α-Helix (grün) angelagert.[1] Im Zytosol liegt das Molekül wahrscheinlich überwiegend als Monomer vor.
Funktion
Die Familie der Bcl-2-Proteine bilden untereinander verschiedene Hetero- oder Homodimere, die in die Up- oder Downregulation der Apoptose und weitere Zellaktivitäten involviert sind. Dabei interagieren proapoptotische und antiapoptotische Bcl-2-Proteine. BAX und das verwandte BAK bilden im Zytosol beispielsweise Heterodimere mit Bcl-2 und werden dadurch inaktiviert.
Auf apoptotische Signale hin wird BAX freigesetzt und aktiviert. Es formt an der äußeren Mitochondrienmembran (MOM) unter Mitwirkung von BID und BIM porenbildende Oligomere und hebt damit die Integrität der Membran auf.[2] Dieser Vorgang wird als Mitochondrial Outer Membrane Permeabilization (MOMP) bezeichnet. Darüber hinaus beeinflusst BAX die Permeabilität des spannungsabhängigen Anionenkanals 2 (VDAC2).[3] Durch beide Effekte kommt es wahrscheinlich zu einer Herabsetzung des Membranpotentials der Mitochondrien und zu einer Freisetzung von Cytochrom c in das Zytosol, was die Apoptose einleitet.
Die genauen Abläufe sind noch (2022) Gegenstand der Grundlagenforschung.
Klinik
Arzneistoffe, die BAX aktivieren, sind mögliche Kandidaten für die Krebstherapie, da sie die Apoptose von Tumorzellen in Gang setzen können. Umgekehrt könnte die medikamentöse Hemmung von BAX die Therapie von Erkrankungen erleichtern, bei denen es zu einer exzessiven Apoptose kommt, wie z.B. beim ischämischen Insult.
Quellen
- ↑ Suzuko M et al.: Structure of Bax. Coregulation of Dimer Formation and Intracellular Localization. Cell volume 103, issue 4, p 645-654, 10.1.2000 DOI:https://doi.org/10.1016/S0092-8674(00)00167-7
- ↑ Kale J. et al.: BCL-2 family proteins: changing partners in the dance towards death. Cell Death & Differentiation volume 25, pages 65–80 (2018)
- ↑ Chin HS et al.:VDAC2 enables BAX to mediate apoptosis and limit tumor development. Nature Communications volume 9, Article number: 4976 (2018)
Bildnachweis
- 3D-Modell: NIH 3D Print Exchange; Autor: ghbst3, Public domain