Was sind Gerüstproteine?

Proteingerüste sind Mitglieder der Signalkaskade stromabwärts von Zelloberflächenrezeptoren. Gerüstproteine helfen, die Botschaft zwischen Zellmembran und Zellkern schneller weiterzuleiten. Sie tun dies, indem sie als Andockstelle für mehrere Proteinpartner in der Kaskade dienen, so dass sie nahe beieinander sein können. Diese Nähe verkürzt die Zeit, die ein Protein in der Kaskade benötigt, um seinen Partner zu finden. Einige Proteingerüste bleiben entladen, bis eine Nachricht von einem aktivierten Membranrezeptor sie erreicht, wonach sie von mehreren Proteinen in der Kaskade angedockt werden. Andere Proteingerüste werden von Proteinen in der Kaskade angedockt, noch bevor ein aktivierter Membranrezeptor eine Nachricht an sie sendet, wodurch die Effizienz erhöht wird, mit der die Nachricht vom Rezeptor zum Kern weitergeleitet wird.

GPCRs und Gerüstproteine

G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (GPCRs) sind eine große Klasse von Zelloberflächenproteinen, die extrazelluläre Signale an den Zellkern weiterleiten. Ein Beispiel für eine GPCR ist der β-adrenerge Rezeptor, der das Hormon Adrenalin wahrnimmt. Sobald sie von einem Liganden an der äußeren Zelloberfläche aktiviert werden, aktivieren GPCR ihre verwandten G-Proteine, die sich auf der inneren Zellmembran befinden. Die aktivierten G-Proteine gleiten dann entlang der Innenseite der Zellmembran, um eine Kaskade von Proteinen und Enzymen zu aktivieren, die wiederum die ursprüngliche Nachricht verstärken, die von der GPCR empfangen wird. Gerüstproteine sind wichtige Informationszentren hinter aktivierten GPCR. Gerüstproteine rekrutieren nachgeschaltete Mitglieder einer Signalkaskade sehr schnell oder vorzeitig zur inneren Zellmembran, wodurch die Nachricht effizient von der GPCR zum Cytosol gelangen kann.

Aktivierungszustände der Signalkaskade

Die Komplexität der intrazellulären Signalgebung besteht darin, dass die Proteine in einer Signalkaskade unterschiedliche Aktivitätszustände aufweisen (d. h. aus, teilweise aktiv, vollständig aktiv). Diese Zustände hängen von Konformationsänderungen ab, die sich aus Wechselwirkungen mit anderen Proteinen ergeben. Sie hängen auch von der Anwesenheit oder Abwesenheit von Einheiten wie Phosphatgruppen, Ubiquitingruppen und Calciumionen ab. Der Aktivierungszustand eines Signalproteins wird oft als Indikator dafür verwendet, ob ein bestimmter Signalweg aktiviert wurde. Beispielsweise wird phosphoryliertes MEK oder ERK oft als Aktivierung eines intrazellulären Signalwegs stromabwärts einer GPCR interpretiert. Darüber hinaus können diese Signalproteine mehrere Phosphorylierungsstellen aufweisen, von denen verschiedene Kombinationen das Niveau der Aktivität oder Halbwertszeit des Proteins beeinflussen. Es ist bekannt, dass Proteine wie MEK und ERK an Gerüstproteine nahe beieinander binden. Die Fähigkeit von Gerüstproteinen, MEK und ERK zu binden, wird auch durch den Aktivierungszustand des Gerüsts reguliert, der sich nach posttranslationaler Modifikation durch Zugabe chemischer Einheiten ändert.

Auswahl der richtigen Epitope für genaue Informationen

Die oben erwähnte Komplexität der intrazellulären Signalübertragung ist genau der Grund, warum die Auswahl der richtigen Antikörper entscheidend ist, wenn Forscher den Zustand einer Zelle als Reaktion auf extrazelluläre Reize genau bestimmen wollen. Jede aktive Konformation eines Proteins oder einer Phosphorylierungsstelle kann als ein anderes Epitop dienen, das von einem Antikörper gebunden werden kann. So können Antikörper, die das Vorhandensein oder Fehlen einer chemischen Einheit auf einem Signalprotein nachweisen sollen, den Forschern ein klares Bild davon vermitteln, welcher Signalweg in welchem Ausmaß aktiviert wurde. Phosphorylierte Epitope sind häufig Ziele von Immunoblotting- und In-situ-Immunolokalisierungstests. Da ein Protein mehrere Phosphorylierungsstellen haben kann, von denen jede das Protein unterschiedlich beeinflusst, zusätzlich zu mehreren Stellen für Einheiten wie Ubiquitinierung, ist die Auswahl der richtigen Epitope zum Nachweis eine fruchtbare – aber nicht triviale – Aufgabe.Mehrere Epitope, ob auf demselben Protein oder verschiedenen Proteinen, können gleichzeitig oder sequentiell auf demselben Blot oder denselben Zellen nachgewiesen werden. Es ist daher wichtig, dass die richtigen Wirtsspezies für primäre und sekundäre Antikörper mit Bedacht betrachtet werden. Einzeldomänen-Antikörper sind auch für diese Experimente nützlich, was die Vielseitigkeit von Antikörperkombinationen erhöht, die in demselben Assay verwendet werden können.

Sowohl monoklonale als auch polyklonale Antikörper sind nützlich, um den Zustand intrazellulärer Signalkaskaden nachzuweisen. Unser Leitfaden zur Antikörperauswahl erleichtert die Auswahl der richtigen Antikörperkombination. Es berücksichtigt unter anderem die Probenspezies, die Wirtsspezies, das gewünschte Maß an Spezifität und Kreuzreaktivitätsbedenken. Der Leitfaden zur Antikörperauswahl führt Sie zu den besten Optionen für Einzweck-Antikörper oder solche, die Sie in mehreren Anwendungen verwenden werden. Die richtige Kombination von Antikörpern, die auf strategische Epitope abzielen, bringt Klarheit in den Zustand jeder intrazellulären Signalkaskade.