Polyglutaminbereich

Polyglutaminbereiche sind Sequenzabschnitte in Proteinen, an denen die Aminosäure Glutamin in vielfacher Wiederholung auftritt. Diese Abschnitte werden durch Triplett-Repeats kodiert. Ihre Expansion ist der Auslöser für eine Reihe von Erkrankungen (Polyglutaminerkrankungen).

Polyglutaminbereiche werden durch CAG- oder CAA-Trinukleotidrepeats kodiert. In der Regel kommen 10 bis 100 Wiederholungen vor. Bei der Replikation kann es durch die repetitiven Sequenzen zu einer Expansion oder Reduktion der Wiederholungen kommen, die an die Tochterzellen weitergegeben wird.

Die Häufigkeit, ab der eine Erkrankung auftritt, variiert zwischen den verschiedenen Erkrankungen. So tritt die Huntington-Krankheit ab einer Häufigkeit von 36 Glutaminen im Huntingtin-Protein auf.

Viele Proteine, die Polyglutaminbereiche enthalten, weisen eine nukleäre Lokalisation auf und spielen eine Rolle bei der Transkriptionsregulation. Der Polyglutaminbereich dient der Interaktion mit anderen Proteinen. Durch die Expansion kommt es zu abnormalen Interaktionen und einer Proteinaggregation.

Nachfolgend sind einige Proteine aufgelistet, die Polyglutaminbereiche enthalten:

• Huntingtin
• Ataxin-1
• Ataxin-2
• Atrophin-1
• Androgenrezeptor
• TATA-Bindeprotein
• Brn-2

• Schaefer et al. Evolution and function of CAG/polyglutamine repeats in protein–protein interaction networks Nucleic Acids Res 2012
• Adegbuyiro et al. Proteins containing expanded polyglutamine tracts and neurodegenerative disease Biochemistry 2017