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Guaninnukleotid-Austauschfaktor

Synonyme: GTP-Austauschfaktor, Guanin-Nukleotid-Austauschfaktor
Englisch: guanine nucleotide exchange factor

1. Definition

Guaninnukleotid-Austauschfaktoren, kurz GEFs, sind Proteine, welche die Freisetzung von Guanosindiphosphat (GDP) an kleinen G-Proteinen erleichtern. Sie ermöglichen somit die Bindung von Guanosintriphosphat (GTP) und vermitteln darüber die Aktivierung der G-Proteine.

2. Hintergrund

Kleine G-Proteine bzw. GTPasen sind eine Proteinfamilie, die in vielen Signalwegen involviert sind. Bekannte Vertreter sind die Ras- und Rho-GTPasen. Sie werden durch GEFs in den aktiven Zustand versetzt, die GTP-Hydrolyse wird nachfolgend durch GTPase-aktivierende Proteine (GAPs) unterstützt.

3. Biochemie

Es handelt sich bei dem Austausch nicht um einen aktiven Prozess. Vielmehr liegt GTP im Zytosol in etwa 10-fach höherer Konzentration als GDP vor und wir daher bevorzugt gebunden. Zudem ist die Affinität der GEFs für die GTP-gebundene Form niedriger.

4. Regulation

GEFs können durch posttranslationale Modifikationen (z.B. Phosphorylierung), durch Second Messenger (z.B. cAMP oder Ca2+) und durch Interaktion mit anderen Proteinen reguliert werden. So spielt die korrekte zelluläre Lokalisation eine Rolle und GEFs werden im Zuge von Signalwegen durch Adapterproteine an die Zellmembran rekrutiert.

5. Einteilung

Die Guaninnukleotid-Austauschfaktoren werden in zwei Gruppen eingeteilt:

Die PH- und die DHR1-Domäne sind für die Lokalisation an der Membran in direkter Nähe zu den GTPasen verantwortlich.

6. Proteine

Nachfolgend sind einige Beispiele für humane GEFs aufgelistet:

7. Quelle

  • P. Villalonga, A.J. Ridley, Encyclopedia of Biological Chemistry (Second Edition), Academic Press, 2013
Stichworte: G-Protein, GDP, GTP, GTPase, Protein
Fachgebiete: Biochemie

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21.03.2024, 08:52
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