fehérje protein a sejt fő alkotórésze, a biológiai folyamatok meghatározója. Elsődleges szerepét tükrözi a protein megnevezés is: a protos (első) görög szó származéka.

A protein kifejezés köznyelvi jövevényszó; általánosan használjuk a fehérje kifejezésére. Szűkebb értelemben a protein csak az egyszerű – csupán aminosavakból felépülő – fehérjék elnevezése; az összetett – más elemet is tartalmazó – fehérjék a proteidek. A fehérje megnevezés áthidalja a kettősséget, és a tudományírásban is teljességgel használható. Leginkább idegen előtagú szóösszetételeken őrződik.

Mivel a fehérje élő szervezetben képződik, biomolekulának is nevezik. Másképpen életmolekula*: az élő szervezetet elsősorban a fehérjék működtetik. Bár az élet a fehérjék kialakulása előtt, ribonukleinsavakkal kezdődhetett, a ma élő szervezetek, beleértve a vírusokat is, tartalmaznak fehérjét.

A fehérje aminosavak különböző sorozatából felépülő olyan nagymolekula, amely egy vagy több polipeptidet tartalmaz. Utóbbi esetben az egyes polipeptideket a fehérje alegységének (protein subunit) nevezik. A fehérjét képező polipeptid hajtékolt térszerkezetű, a fehérje ebben különbözik a polipeptidtől.

Az aminosavak sorra fajlagos: egyféle fehérje minden tagjában azonos, minden más fehérjében különböző. A fehérje szerkezetét és működését az aminosavsor határozza meg. Egy-egy fehérjében akár több ezer aminosav is lehet. A fehérjék molekulatömege kDa nagyságú (5,5–200 kDa).

A fehérjék faj- és szervsajátosak. Egyik faj fehérjéi mások, mint a másik fajé; hasonlóan valamely szerv, illetve sejtféle saját fehérjekészlete is eltér más szerv, illetve sejtfajta fehérjekészletétől, és egy fehérjének eltérő testvérmásai (isoform) lehetnek a különböző szövetekben. Természetesen vannak közös fehérjék is. (→fehérjék formái összetételük, keletkezésük szerint, szabálytalan fehérjék csoportosítása)

ABL fehérje ABL protein törzsökös nem jelfogó tirozin-kináz (TK). Sokféle van; fehérjecsaládot alkot. Mindegyikben megtalálható az SH3–SH2–TK gomolyhármas (az N-végen lévő SH3 gátolja a tevékenységét), valamint aktinkötő hely, lehetővé téve az aktinszálakhoz való kapcsolódást. Két formája a gerincesekben az ABL1 és ABL2.

▪ Az ABL1-ben DNS-kötő gomoly is van, kötődik a DNS-hez, szerepe van a DNS-hibák kijavításában, továbbá szabályozza a CBL fehérjét (ubikvitin-ligázt). Az ABL1-et az ABL1 gén kódolja, amely a 9-es kromoszóma hosszú karján van. Az ABL1 gént az Abelson murine lymphosarcoma virusban fedezték fel, innen (Abelson) kapta a nevét.

▪ Az ABL2 főleg az aktinhoz és a sejtcsövezethez kapcsolódik (az alapformához képest több aktinkötő gomolya is van), a sejtváz alakításában és a sejtmozgásban (WASF3 fehérje foszforilezése) van meghatározó szerepe. Az ABL2 gén kódolja; ez a gén az 1. kromoszómán található.

Az ABL fehérjék számos egyéb sejtfolyamatban is részt vesznek foszforilezéssel; így a sejtek kapcsolódásában, a bekebelezésben (ANXA1 fehérje foszforilezése), önfalásban, számos jelközvetítésben (DBN1, DBNL, CTTN, RAPH1 és az ENAH fehérje foszforilezése) stb.

ACTL6A fehérje (actin-like protein 6A) (egyéb nevei: BAF53A, actin-related protein BAF53a, 53 kDa BRG1-associated factor A, BRG1-associated factor 53A, ArpNβ, INO80 complex subunit K), aktinszerű fehérje (actin-related protein). Az SWI–SNF össztes egyik alegysége, előmozdítja az össztes kapcsolódását a magállománnyal és a kromatinnal, serkenti a BRG1 kromatinmódosító tevékenységét. Részt vesz a hólyagcsás szállításban, az osztódási orsó irányításában, magmozgásokban és az SWI–SNF össztes tagjaként a kromatin módosításában. Sajátos – mint mindegyik aktinszerű fehérjében – az ATP-t kötő és bontó szerkezeti hajtéka (structural fold). Az ACTL6 (egyéb nevei: BAF53, BAF53A, INO80) gén kódolja. A gén a 3-as kromoszómában van. Hibája változó súlyosságú szellemi zavarokkal és testtorzulásokkal jár.

ACTL6B fehérje (actin-like protein 6B) (egyéb nevei: BAF53B, actin-related protein BAF53b, 53 kDa BRG1-associated factor B, BRG1-associated factor 53B, ArpNα) az ACTL6A-hoz mindenben hasonló fehérje. Az ACTL6B (egyéb nevei: BAF53B, ACTL6) gén kódolja. A gén a 7-es kromoszómában van. Hibája Developmental and epileptic encephalopathy 76 kialakulásához vezet.

BAF45A/B, más néven DPF1 (Double PHD Fingers 1) vagy cinkujj fehérje neuro-d4 az idegszöveti SWI–SNF össztes tagja, neuronfajlagos átírásfehérje. Fontos szerepe van a neuron kialakulásában és az idegsejtek túlélésében.

BAF45C, más néven DPF3 vagy cinkujj fehérje DPF3. Sajátosan a hiszton-3 és hiszton-4 (H3 és H4) acetilezett lizinjeihez (H3K14ac, H3K9ac, H4K5ac, H4K8ac, H4K12ac, and H4K16ac) kötődik; így kapcsolja a hisztonhoz az SWI–SNF össztest. A szív- és a vázizmok fejlődésében jelentős.

BAF45D, más néven DPF2 vagy cinkujj fehérje ubi-d4. Ösztrogénjelfogó-sajátos módosító, a sejttúlélési tényezők károsodására bekövetkező sejthalál átírásfehérjéjét kapcsolja. Szabályozza a vérképzősejtek burjánzását.

BAF47 más néven SMARCb1, INI1, SNR1, SNF5, SFH1 azonos a gombák SNF5 fehérjéjével. Elősegíti az SWI–SNF össztes ATPázának kapcsolódását a magtestecskei DNS-hez. (→SMARC/SMARCb1, SWI–SNF össztes)

BAF53 azonos az ACTL6 fehérjével. Két azonmása a BAF53A és BAF53B. (→ACTL6A, ACTL6B)

BAF57, más néven BAP111 vagy SMARCe1. Az ösztrogénjelfogóval kapcsolt átíródást szabályozza.

BAF60 (Bap60, SWP73, RSC6). Háromféle: BAF60A, BAF60B és BAF60C ismert. Mindegyik az átírásfehérjét társítja az SWI–SNF össztessel.

BAF60A (SMARCd1, egyéb nevei: 60 kDa BRG-1/Brm-associated factor subunit A, SWI/SNF complex 60 kDa subunit) főleg a máj, agy és a zsírsejtekben képződik, a glükokortikoid-jelfogóval kölcsönhatásban van. Meghatározó az előidegsejtek fejlődésében.

BAF60B (SMARCd2, 60 kDa BRG-1/Brm-associated factor subunit B) elsősorban az immunsejtekben található; meghatározó a fehérvérsejtek keletkezésében és tevékenységében.

BAF60C (SMARCd3, 60 kDa BRG1/BRM-associated factor subunit C) kivált az izomsejtekben, agysejtekben és a szívsejtekben keletkezik; meghatározó a szív és a szemideghártya keletkezésében és az izomsejtek anyagcseréjében.

BAF155, más néven SMARCc1 azonos a gombák SWI3 fehérjéjével. (→SMARC, SWI–SNF össztes)

BAF180 →hPB1

BAF200 →ARID2

BAF250, szokványos néven ARID1A. Megkülönböztetnek BAF250A és BAF250B fehérjét; az előbbi az ARID1A, az utóbbi az ARID1B fehérjével azonos. (→ARID1A fehérje)

A BAF fehérjéknek többféle nevük is van. Sokat használnak is a nemzetközi irodalomban. Az UniProt (Universal Protein Resource) általában a SMARC elnevezések alkalmazását javasolja. Például SMARCc1 (SWI/SNF related, matrix associated, actin dependent regulator of chromatin subfamily c member 1). (→SMARC) Egyes BAF fehérjéknek egyedi neve van, például ARID1A, hPB1.

állványfehérje scaffold protein a jelutak alapvető fehérjéje. Ellentétben a kapcsoló fehérjével, amely egy, legfeljebb két fehérjét hozz össze egy harmadikkal, az állványfehérje többet.

Általában sok gomolyt tartalmaznak és sokban van rendezetlen szerkezeti rész – mindkettő szükséges a többes feladatukhoz. A gomolyok kicsik (~80 aminosav) és hosszabb (~150 aminosav) rendezetlen hurkokkal kapcsolódnak; ez teszi lehetővé különleges kötőképességüket: sokféle fehérjével és más molekulával (DNS, RNS, sejtelemek) képesek kapcsolódni. Tevékenységük sokféle:

• Létrehoznak tevékeny molekulaösszteseket, és többé-kevésbé egyidejű kölcsönhatásokkal szabályozzák is azok működését.

• Kapcsolnak a jelközvetítésben részt vevő fehérjéket, mintegy állványzatot formálnak nekik, lehetővé téve, hogy létrejöjjön a kapcsolat közöttük. Például a MEK-fehérje összetartja a RAS–GTP–RAF együttest, és hozzájuk köti a MAPK-molekulát. A kapcsolat térbeli, időbeli változtatásával szabályozzák is a jelközvetítést. Előfordul az is, hogy az állványfehérjéhez való kapcsolódás következményeként az enzim térszerkezete megváltozik, és hatékonnyá válik – foszforilezi az állványfehérjéhez kötött többi fehérjét, avagy gátlódik.

• A sejt valamelyik részéhez (sejthártya, sejtszervecske, DNS stb.) horgonyoznak több molekulát (kinázokat, foszfatázokat stb.), aminek következtében a célhelyen jöhet létre a kapcsolat a közvetítő molekulák között (foszforilezés, defoszforilezés stb.). Ezzel megakadályoznak káros kapcsolódásokat. Például: az AKAP (A-kinase anchor protein) kapcsolja a PKA-t (fehérje-kináz-A) és a célfehérjé(ke)t); elszállítja ezt az együttest a sejtmagba, ahol a PKA foszforilezi a célfehérjét – az enzimhatás a végrehajtás helyén következik be. Egyúttal biztosítják, hogy a szállítás közben a célfehérje nem kapcsolódik szükségtelenül, mivel még tétlen állapotban van.

• Irányítják a jelközvetítést a pozitív és a negatív visszajelzések továbbításával. Ezt a jelközvetítők megkötésével érik el: a jel csak a kapcsolt molekulák közt adódik át; a sejtplazmában lévő ugyanolyan molekulák között nem. Ilyen például a háromkináz-jelközvetítés: az állványfehérje kapcsolja mindegyiket, ekként érintkezhetnek egymással.

• Különböző jelpályák molekuláinak kapcsolásával összekötnek jelközvetítéseket.

• Elzárnak fehérjéket a lebontás elől. A jelközvetítés visszafordítható és, ha megszakad, a tevékennyé vált közvetítő fehérjék defoszforileződnek vagy lebontódnak. Ezt akadályozza meg a fehérje megkötésével: elzárja a fehérjét a foszfatázok, illetőleg a hasító enzimek elől. Az is megeshet, hogy a foszfatáz túl gyorsan defoszforilez, még azelőtt, hogy az enzim elérné a célfehérjéjét. A kapcsolódás az állványfehérjéhez, ennek is elejét veszi.

átírásfehérje* transcription factor (TF) a DNS-hez vagy RNS-hez kötődő, azok működését szabályozó fehérje.

■ A DNS-hez kapcsolódó átírásfehérje a gének átíródását irányítja (ki-bekapcsolás, fokozás, gátlás): kapcsolja a polimerázt a DNS-hez, és kölcsönhatásban áll a szabályozó fehérjékkel. Leginkább az indítóhoz és egy szabályozó DNS-szakaszhoz, pl. az fokozóhoz fűződik. Egyféle átírásfehérje több, rendre azonos feladatot ellátó génhez is kapcsolódhat.

Jellegzetessége, hogy legalább egy sarkalló- (DNA activation domain) és egy DNS-kötő gomolya (DNA-binding domain, DBD) van. Az utóbbi fajlagosan fűződik a DNS (a szabályozandó gén) 8–20 bázisnyi törzsökös mintázatához (sequence-specific DNA-binding factor), amely az indítómagban van. A sarkallógomolyok szerkezete viszont egyszerű, ezért ezeket az aminosavak elosztása szerint jellemzik, megkülönböztetve prolin-, szerin/treonin, glutamingazdag stb. gomolyokat.

Az átírásfehérjék biztosítják, hogy a gének átíródása a megfelelő sejtben, időben és mértékben menjen végbe. Nagyjából 2600-féle ismert; csoportosításuk a DNS-kapcsolódási gomolyuk szerinti, pl. cinkujj mintázati átírásfehérje. (→gomolyok) Az emberi DNS-ben ~2000 átírásfehérje által irányított gén van. Az átírásfehérjék zöme csak a célgénhez kapcsolódhat: az indítóhoz általános, a szabályozó bázissorokhoz sajátos átírásfehérjék társulnak. Azonban van olyan is, amely képes a magtestecskén lévő DNS-hez kötődni (úttörő átírásfehérje*).

általános átírásfehérje* general transcription factor, GTF (más néven: alapvető átírásfehérje, basal transcription factor) az indítómag fajlagos mintázatához kötődő, a polimerázt toborzó és az RNS képzést a megfelelő helyen indító átírásfehérje. Pl. az RNS-polimeráz-2 általános átírásfehérjéi a TFIIa, TFIIb, TFIId, TFIIe, TFIIf és a TFIIh.

úttörő átírásfehérje* pioneer factor a magtestecskén lévő DNS-sel kapcsolódó átírásfehérje. Ezeknek a fehérjéknek sajátos adottsága, hogy a néma, kromatinba ágyazott génekkel képesek kapcsolódni, és azokat beindítani, szerkezeti változásokat kiváltva a kromatinban. A törzsfejlődésben, a sejtek átalakításában van szerepük.

■ Az RNS-hez kapcsolódó átírásfehérje sajátsága az RNS-kötő gomoly.

Az átírásfehérjét szokásosan TF-fel jelöljük, ezután római számmal az általa kapcsolt polimeráz fajtáját írjuk. Például: TFII (a polimeráz-II-t kötő átírásfehérje [RNAP2; RNA polimerase 2]), TFIII (a polimeráz-III-at kötő átírásfehérje [RNAP3]). Ezek változatait tartozékbetűkkel azonosítjuk (TFIIb, TFIId, TFIIe, TFIIf, TFIIh, TFIIIa).

BCR-ABL fehérje (BCR-ABL1) BCR-ABL protein a BCR-ABL egyesült gén által képzett tirozin-kináz: serkenti a sejtosztódást, és gátolja a sejtvégzetet. A BCR-ABL egyesült gén (BCR-ABL fusion gene) a Philadelphia-kromoszómán van. (→Philadelphia-kromoszóma). Kóros fehérje, fehérvérűséget okoz.

A szabályos vérsejtképzés a tevősített citokin jelfogóhoz (IL3 vagy GMCSF) kapcsolódó JAK2 tirozin-kinázon keresztül zajlik. A JAK2 a STAT5 átírásfehérje SH2 gomolya melletti tirozint foszforilezi, amely a cél gén indítójához kapcsolódik. A BCL-ABL fehérje közvetlenül foszforilezi a STAT5-t, a citokin jelfogó–JAK2 szabályozás elmarad, mert az ABL1 fehérje SH3 negatív szabályozója nem kerül a BCR-ABL fehérjébe. Ennek következtében a gén állandóan tevékeny (a STAT5 folyamatosan kötődik hozzá), a sejt folyvást osztódik.

A kromoszóma részek átcserélődésének töréspontjai szerint többféle BCR-ABL gén keletkezhet, a két leggyakoribb hasonmás a p210 (210 kDa) és a p190 (190 kDa). Ezek szerkezetükben, tevékenységükben is eltérnek, más fehérvérűséget okoznak. A p210 az idült nem nyiroksejtes fehérvérűség (CNL) jellemzője.

Az ABL fehérjék sajátos gomolyai (SH3–SH2–TK, aktinkötő gomoly) mellett DH (Dbl-homology) és PH (Pleckstrin-homology) gomolya is van. A p190-ben ezek nincsenek. A p190 fehérjének a heveny fehérvérűségekben van kóroki szerepe. Mindkettő gátolható gyógyszerekkel. (→ABL fehérje)

BCR fehérje breakpoint cluster region protein, BCR, más néven: renal carcinoma antigen NY-REN-26szerin-tirozin-kináz; a BCR gén kódolja. A BCR gén a 9-es kromoszóma hosszú karján van (9q34); egyike a BCR-ABL1 felemás génnek, amely a Philadrlphia-kromoszómán van. Tevékenysége részben ismert; a GTPázokrho-családjának (rhoA) guanin-nukleotid cserélő tényezője.

BICRA fehérje ( BRD4 interacting chromatin remodeling complex associated protein) (Egyéb nevei: CSS12; GLTSCR1; SMARCK1) a gBAF össztes sajátos alegysége, amelyben hasonmásával BICRAl (BRD4 interacting chromatin remodeling complex associated protein like; egyéb nevei: BICRA like chromatin remodeling complex associated protein, GLTSCR1L, SMARCK2, KIAA0240) vagylagosan fordul elő. A gBAF össztes alegységeként a kromatin módosításában vesz részt, pontos szerepe nem ismert; kölcsönhat az össztes SS18 alegységével. A BICRA, más néven GLTSCR1 (Glioma tumor suppressor candidate region gene1) gén kódolja, amely a 19-es kromoszómában van. Hibájával függ össze a Coffin–Siris tünetcsoport-12 (CSS12).

cserélőfehérje exchange factor valamilyen vegyületcsoport leválasztásában és kicserélődésében vesznek részt. Legtöbbjük foszfátcsoportot hasit le az ATP-ről vagy a GTP-ről. A jelvitelben részt vevő gyakoribb cserélő fehérjék a →GAB, →GEF, →SOS.

dajkafehérje chaperon fehérjéket óvó fehérje. Ezek részben hősokkfehérjéknek tekinthetők: ártmány hatására felszaporodnak, jóllehet élettani körülmények között is fontos feladatokat látnak el. A nagymolekulák működését segítik: a fehérjék feltekeredését, széttekeredését, valamint a fehérjék társulását egységekké, illetőleg azok szétválást vigyázzák. Nem módosítják a fehérjék gombolyodását, csak elősegítik.

Néha enzimként viselkednek (foldases): ATP felhasználásával sarkallják a gombolyodást. Máskor csupán kötődnek a fehérjéhez, amíg kialakul a teljes gömbszerkezete; ezzel védik meg attól, hogy a még nem rögzült formájában kapcsolódjon más fehérjékkel, fehérjehalmazok keletkezzenek.

DNS-hibaválasz fehérje* DNA damage protein a DNS-hibát felismerő, a javítást elindító fehérje.

egyesülésfehérje* fusion protein olyan fehérje, amelyet két vagy több egyesült gén kódol. Ezek a gének eredetileg külön fehérjéket képeztek. Az egyesülésfehérjék tulajdonságai eltérnek az egyenként kódolt fehérjék tulajdonságaitól, többnyire ebből is, abból is megőriznek valamit. Tevékenységük ezért más és más. A fertőződések során keletkező egyesülésfehérjék új tulajdonságokat adnak a vírusnak, nem ismert helyzetek keletkezhetnek, például nem várt betegség.

Az egyesülésfehérjék mesterségesen is létrehozhatók a gének átrendeződésével; ezeket átrendeződési egyesülésfehérjéknek (recombinant fusion proteins) nevezik.

fehérjebontacs 26S proteasome sokfehérjés, henger alakú, a fehérjék zömének lebontását végző törzsökös képződmény; proteázok rendszere. A 20S magrészből (core particle, CP) és két 19S szabályozó részből (regulatory particle, RP) tevődik össze. A szabályozó részek a magrész két végén vannak, így alakul ki a fehérjebontacs hengeres formája két sapkaszerű végződéssel. (Az ábrán a magrész kékkel, a szabályozó részek bordóval jelölve láthatók. Forrás: Wikipedia) Az egységek összerendezése meglehetősen bonyolult folyamat, dajkafehérjék támogatásával megy végbe. Négy egymásra rétegződött gyűrűs szerkezet (két külső β- és két belső α-gyűrű) képezi a hordószerű magrészt, amelynek 14 különböző, de összesen 28 alegysége (kétszer hét α és kétszer hét β) van. A proteázok, amelyek a β-gyűrűben vannak, tevékeny részükkel a magrész belseje felé néznek, ekként csak a magrész belsejébe jutott fehérjéket bonthatják.

A szabályozó részek biztosítják, hogy a központi rész proteázokat tartalmazó üregébe csakis a lebontandó fehérjék jussanak be. A 48-as vagy a 11-es helyzetű lizinen ubikvitinlánccal kapcsolt – sokubivitines – fehérjéket azonosítják, és szálítják a magrészbe. Azokat a fehérjéket, amelyeknek a lizinjén csak egy ubikvitin van, nem ismeri fel, akkor sem, ha a fehérjén belül sok lizinen van egy-egy ubikvitin [többubikvitines fehérjék]). Ismert egy-két fajta olyan fehérje (pl. ornitin-dekarboxiláz), amelyet a 26S fehérjebontacs ubikvitinjelölés nélkül bont le – ezek szerkezete a tevékenységük végeztével úgy módosul, hogy a fehérjebontacs felismeri. A szabályozó részek nemcsak felismerik és kötik a fehérjét, hanem le is választják az ubikvitineket róluk, amelyek újra felhasználódnak. A leválasztást három dezubivitináz (deubiquitinases, DUBs) végzi. az izopeptidkötések szétbontásával. A fehérjéket a magrész bontja le kis peptidekre. Emlősökben három β alegység (β1, β2 és β5) vesz részt a fehérjék vízbontásában.

A fehérjebontacsok a sejtosztódás és a sejtvégzet szempontjából is alapvetőek; gátlásuk a sejtkör megrekedéséhez, a sejt elpusztulásához vezet, ezért rákok és fertőző betegségek (pl. HIV) kezelésének célpontjai is.

A sejtben nemcsak 26S fehérjebontacs van: keletkeznek más formák is, mint a PA200-kötött, az immun-fehérjebontacs vagy a thymo-fehérjebontacs.

▪ A PA200 egyetlen nagy polipeptid, a C-végén sajátos mintázattal (HBYX motif), amely szükséges a fehérjebontacs magrészéhez történő kapcsolódásához. A PA200 többek között képes acetilált hisztonfehérjéket a fehérjebontacshoz irányítani, így szerepe van a kromatin átszervezésében, és részt vesz a DNS-hibák kijavításában is.

▪ Az immun-fehérjebontacsban az egyik 19S szabályozó rész helyett egy 11S szabályozó egység található. Gyulladáskeltők (IFNγ, TNFα) hatására fokozódik a szokásostól eltérő β1, β2 és β5 alegységek képződése, és az immun-fehérjebontacs összeszerelődése, amely a plazmahálózattal kapcsolódik. Feladatuk az MHCI-molekulák által bemutatott antigén peptidek képzése: ezek a β1, β2 és β5 alegységek a sejtfehérjéket más helyen hasítják, mint a 26S fehérjebontacsban, így lesznek a keletkező peptidek antigén tulajdonságúak. Az MHCI-molekulákkal a plazmahálózatban társulnak. Az MHCI-ek által bemutatott antigén peptidek zöme ezekben a fehérjebontacsokban képződik.

▪ A thymo-fehérjebontacs egyetlen β-egységben (β5) különbözik az immun-fehérjebontacstól. Ezt a β-egységet a csecsemőmirigy kérgi sejtjei képezik. Szerepe van a CD8⁺ T-sejtek pozitív kiválogatódásában.

fehérjebontás a polipeptidek elektronkötéseinek felszakítása. A sejtek fehérjebontó rendszerei végzik. A bontás lehet részleges vagy teljes.

▪ Részleges a bomlás, ha egy-egy gomoly egyben marad, és megőrzi tevékenységét is. Ilyenkor a fehérjebontó enzimek (proteázok) többnyire a bolyhok közötti kapcsolatokat hasítják. Pl. az IgM hasításakor keletkező Fab, amely megőrzi az antigént felismerő képességét.

• Teljes bontáskor a fehérje összetevőire, aminosavakra esik szét.

A fehérjék leépítése ugyanolyan fontos a fehérjék egyensúlyi állapotának fenntartásában, mint a fehérjék képzése. A szükségtelenné vált, a hibás, a káros fehérjék lebontása nélkül a sejt előbb-utóbb elpusztul.

A fehérjék élettartama nagyon változó; a felezési idejük (half-life) széles határok között (egy pillanattól néhány napig) változik. Az N-végi szabály értelmében a fehérjék felezési ideje az N-végükben kódolt, de külső tényezők (pl. éhezéskor sok fehérje bomlik) és belső hatások is befolyásolják. Például meghatározza a feladatuk: bizonyos folyamatok ellátására képződnek, a közreműködésük lezajlásával rendszerint leépülnek. Ilyenek a jelvitelben, az átírásban, a DNS kijavításában stb. résztvevők. (→N-végi szabály)

A sejtfehérjék lebontása nagyon pontosan szabályozott; mindig a sejt igényei szerint alakul. A hibás, kóros fehérjék azonnal lebontódnak, az immunfelügyeletben résztvevők, a hormonok mindig szükség szerint képződnek és bomlanak. A sejtplazma fehérjéi pillanatonként változnak a végbemenő folyamatok (jelvitel, sejtválasz stb.) igényei szerint. Ennek megfelelően képződnek és pusztulnak is; ha rögvest nem bomlanának le, felhalmozódásukkal elpusztulna a sejt.

A fehérjék lebontásának másféle jelzése is van: bizonyos aminosavsor és szerkezet viselkedik lebontási jelként. Ezek szokásosan rövid szakaszok. Elsősorban a kötött, nem mozgékony, például sejtfali fehérjéknél érvényesül ez a jelzés, és inkább fehérje-átalakuláshoz, semmint lebontáshoz vezet. A fehérjéknek csupán töredéke választódik ki ennek alapján. Előfordul fordított, a fehérje rögzülését biztosító jelzés is, például a dezubikvitináció mozgósítása.

N-végi szabály N-end rule A szabály értelmében a fehérjék zöme, mindenekelőtt a sejtbeli fehérjék, a keletkezésük pillanatától hordoz az N-végen olyan jelet, amely meghatározza az élettartamát. Ezeket angolul degronoknak nevezik, magyarul bomlásjelek*.

Az N-végi szabálynak két formáját különböztetik meg: az Ac- és Arg-N-végi szabályt (Ac/N-end és Arg/N-end rule). Az elsőnél a befejező aminosav vége acetileződik (N(α)-terminally acetylated, Nt-acetylated residues) – a fehérjék ~80%-a tartozik ide. A másodiknál nincs acetileződés, a befejező aminosavhoz arginin kapcsolódik (arginileződés, N-terminal arginylation). Az N-végi jelzést létrehozó enzimek: metionin-amidopeptidáz, kaszpázok, Nt-acetilázok/amidázok, calpains arginil- és a leucil-transzferázok.

A fehérjék N-végi szabályozása a fehérjeháztartás alapvető része, a fehérjék tevékenységének csaknem minden folyamatában meghatározó.

fehérjeelemek a fehérjék önálló tevékenységű részei, amelyek rendre szerkezetükben is elkülönülnek. Alapvetően kétfélét különböztetünk meg: a gomolyokat és a mintázatokat. (→gomoly, mintázat)

fehérje–fehérje kölcsönhatások protein–protein interactions, PPI két vagy több fehérje társulása; a sejtfolyanatok mindegyikében bekövetkezik. Három alapformájuk ismert:

▪ felszíni illeszkedés* surface–surface interaction a két fehérje felszini domborzata illeszkedik egymásba, mint a kulcs a zárba. Rendkívül fajlagos, viszonylag erős kapcsolódás.

▪ csavarmenetes illeszkedés* helix–helix interaction a társuló fehérjék egy-egy csavarmenete illeszkedik egymásba, fonadékot (coiled coil) képezve. Erős kapcsolódás; jellemző a génműködést szabályozó fehérjék kötődésére. (→fehérjealakzatok)

▪ hurokágyazódás* surface–string interaction az egyik fehérje kiálló hurka (aminosavlánca) belefekszik a másik fehérje felszíni vájatába. Általában a foszforilezendő gomolyok megnyúlt aminosavlánca kötődik így, pl. SH2 gomoly tirozonsora a foszforilező fehérje vájatába.

fehérjeformák a fehérjék megjelenési alakjai. A fehérjéket formájuk szerint két csoportra osztjuk: a gombolyag és a szálas fehérjékre.

gombolyag fehérjék globular proteins (globuláris) egy vagy több hosszú polipeptidlánc vizes közegben végbemenő felgomolyodásának a következményei. Többé-kevésbé gömb alakú, tömör gombolyagok, amelyeknek a magját a víztaszító, a külsejét a vízkedvelő aminosav-maradékok alkotják. A gombolyagos szerkezet létrejöttében tehát a vizes közeg a meghatározó; a fehérjék zöme ugyanis vizes közegben van. A víz kiszorítja a víztaszító aminosavak oldalláncait, ezek gombolyodnak, befordulnak, a fehérje belsejét, magját (core) alkotják, a vízkedvelők pedig a felszínen helyezkednek el. A fehérje gömbformájú lesz. A fehérjék felszínét alkotó vízkedvelő oldalláncok védik a fehérjét a víznek a bomlasztó hatásától. Az aminosavaik sorrendje különböző.

Lényeges a fehérjék tömött, hézagmentes szerkezete, az aminosavak szoros illeszkedése és kapcsolódása. Kapcsolódás másodlagos kötésekkel jön létre; pl. van der Waals-kölcsönhatással, amely a magban lévő, víztaszító aminosavak között keletkezik, azokat tartja össze, hogy ne kerüljenek a felszínre. Jóllehet ez a kötés gyenge, de nagyon sok van belőle, ekként jelentős. Keletkezhet ionos kötés a pozitív és negatív töltésű aminosavak (leucin [negatív töltés] – aszparagin [pozitív töltés]) között, ha közel kerülnek egymáshoz. Kialakulnak továbbá kettős szulfidkötések; ezek a polipeptidláncot kötik keresztkötések formájában, rögzítve a szerkezetet. Létrejöhet kapcsolódás a víztaszító és vízkedvelő aminosavak között is, ami a felszíni aminosavakat láncolja a mag felé. A kötések száma és formája a fehérjék egyediségének jellemzője, harmadlagos szerkezetük állékonyságának biztosítója. Ha a fehérjében üresség keletkezik, helyét víz foglalja el, bomlasztva a víztaszító belső szerkezetet.

A gomolyag fehérjék vízben oldódnak, környezeti hatásokra (pH-, hőmérsékletváltozás) érzékenyek. Sokukban, főleg az enzimekben, behúzódás is fellelhető, amely két lebenyre, az N- és a C-lebenyre (N lobe, C lobe) osztja a molekulát. Az N-lebeny az N-végnél, a C-lebeny a C-végnél lévő.

A gombolyagfehérjék többnyire a helyváltoztató fehérjék, sokféle feladatot látnak el: enzimek, szállítófehérjék, tapadó- cserélőfehérjék, jelközvetítők, immunfehérjék, de részt vesznek szerkezetekben is, pl. G-aktin. (→aktin)

Előfordulnak sajátos formák, pl. a tüskefehérjék, amelyek a felszínből tüskeszerű kinövéseket tartalmazó fehérjék; a koronavírusok jellegzetességei.

szálas fehérjék fibrous (structural) proteins hosszú, erős, vízben nehezen oldódó fehérjék; zömében szerkezeti fehérjék (structure proteins). Szokásosan kötésekkel (London-erők, ionkötések, hidrogén- és S–S hidak) összetartott párhuzamos hosszú polipeptidekből állnak, amelyek egymásba fonódva kötegeket alkotnak; mások lemezes formájúak. Egy-egy polipetid több ezer aminosavmaradékot is tartalmazhat, rendszerint ismétlődő szakaszokban. Gyakori köztük a glicin, amely kis aminosav, és ezáltal lehetővé teszi, hogy a polipeptidek közel kerüljenek egymáshoz, köztük erősebb kötések jöjjenek létre. A szálas fehérjék erős szerkezetek (nagy a szakítószilárdságuk), védő- és tartófeladatokat (vázfehérjék) látnak el, távolságokat hidalnak át, de közéjük tartoznak az összehúzódók is (izomfehérjék). Idegen molekulát (prosthetic group) nem tartalmaznak. Legjelentősebbek: →kollagén, →keratin, →elasztin.

A szálas fehérjék jószerivel mindig kapcsolódnak másik polipeptiddel, egyesek többel is – tehát negyedleges szerkezetek. A polipeptidek sokféle módon társulnak, egy-egy szálas fehérjére jellegzetes szerkezetek jönnek létre, pl. elasztin, kollagén. A társulás egyik gyakori formája két vagy több α-csavarulat fonódása az α-fonadék* (coiled coil). (→fonadék)

fehérjegomoly* domain (domén) a fehérjében elkülönülő 40–250 (általában 41–100) aminosav nagyságú, önállóan (a fehérjék többi részétől függetlenül) feltekeredő, állandósult, tömör, jellegzetes térszerkezetű, a másodlagos és a harmadlagos szerkezeti szint közötti egység. Szokásosan β-kanyarokkal összekötött α-csavarulat, β-lemez vagy ezek együttesének valamilyen változatából áll. Általában a fehérjék feladatának, kapcsolódásainak a megvalósítója, de van olyan is, amelynek elkülönült saját működése van – ez teszi lehetővé, hogy a fehérjék többféle feladatot is ellássanak, többféle fehérjével is kapcsolatba léphessenek, és összehangolt hálózatot hozzanak létre. Egyes gomolyokban előfordul más molekula is, például. fémion (hemoglobin). Általában egy képező kódol egy gomolyt, de előfordul, hogy a közteskivágódás következtében összevágódott több képező hozza létre.

A legkisebb fehérjékben egy gomoly van, a nagyokban akár száz is lehet. A magasabb rendű szervezetekben a fehérjék rendszerint több gomolyt tartalmaznak jól elkülönülve; szokásosan más-más feladattal, például az egyikkel kapcsolódik, a másik a feladatát hajtja végre. (Az ábrán a háromgomolyos piruvát-kináz látható; forrás: Wikipédia.) Számos gomoly többféle fehérjében is megtalálható; ezek működése különböző lehet. Vannak több egyforma gomolyt tartalmazó fehérjék is. Nem egy gomoly csak kettőst képezve hatásos.

A gomolyok szerkezetét a másodlagos szerkezeti jelekkel és a mintázatokkal írjuk le – sokszor hozzátesszük a tekervényeket is. Bármily jellegzetesek is valamely egység mintázatai, azokból nem következtethetünk a működésére, mert előfordulhat más egységekben és a polipeptid nem tevékeny területein is.

Nemzetközi nevükben gyakorta szerepel a homology (hasonlóság) szó, utalva arra, hogy a gomoly szerkezete hasonló az abban a fehérjében lévőéhez, amelyben felfedezték. Például: PH-gomoly (pleckstrin homology domain), amelyet a pleksztrin fehérjében ismertek fel. Egyébként a nevüket általában betűszóval jelöljük. A gomolyokat síkban henger vagy doboz alakúnak ábrázolják – sokszor nevezik is őket az angol irodalomban boxoknak. Sokféle gomoly ismert. Jellegzetesebb csoportjaik:

▪ DNS-kötő gomolyok* (DNA binding domains) a DNS egyes szakaszait fajlagosan azonosítva kötődnek a DNS-sel. Szokásosan az átírásfehérjékben és a DNS-hibajavító fehérjékben találhatók. (→DNS-kötő gomolyok)

▪ Fehérjekapcsolati gomolyok* (protein interaction domains), protein–protein interaction domains, modular protein domains, protein modules a fehérjék közötti kapcsolatokat hozzák létre. Sokféle fehérjében megtalálhatók; egyazon fehérjében gyakran több is van. A fehérjekapcsolati gomolyok 40–200 aminosavat tartalmaznak, és rövid (3–6 aminosavból álló), vonalas mintázatokat (aminosavsorokat) ismernek fel (sormintázat*), ezekkel kapcsolódnak. A gomoly néhány aminosava létesít közvetlen kapcsolatot a társuló fehérjén felismert aminosavakkal, gyenge kötésekkel. Az SH2 gomoly például ~100 aminosavból áll, és foszfotirozint tartalmazó mintázatot ismer fel. Ugyancsak foszfotirozint azonosít a PTB (phosphotyrosine binding), de más mintázatban állót, mint az SH2. Az SH3 viszont többprolénes, 8–10 aminosavból álló ismétlődéseket vesz észre. Az azonosító mintázat nemcsak a kapcsolódást, hanem a ráhatást is irányíthatja, például, hogy melyik aminosav foszforileződjék. Bizonyos gomolyok a pozitív és negatív töltések elrendeződése (mintázata) szerint kapcsolódnak, és fejtik ki hatásukat – ilyen a PB1 (Phox and Bem 1) gomoly. Mintegy 85 féle fehérjekapcsolati gomolyt ismerünk. (→fehérjekapcsolódás)

▪ Kettősödési gomolyok* (dimerization domains) Bizonyos fehérjék csak kettőst képezve hatékonyak; kettősödhetnek önmagukkal (azonos kettős, homologic dimer) vagy más fehérjével (felemás kettős, heterologic dimer).

TRFH (TERF Homology Domain) a TERF1 (telomere repeat binding factor 1) vagy a TERF2 (telomere repeat binding factor 2) önmagával való kettősödését hozza létre. Sajátos négyes szerkezet jön létre. Állványként is szolgál más fehérjék társulásához, pl. RAP1. (→RAP1, TERF1, TERF2)

▪ Négyesítő gomolyok* (tetramerization domains) négy fehérjét összekapcsoló gomoly. Egyes fehérjék, például a p53, csak négyest alkotva hatékonyak; négy p53 fűződik egybe bennük (homotetramer).

▪ Nyolcszálas αβ-gomoly* (α/β barrel domain) nyolc párhuzamos β-lemezből és az azokat körülvevő 7–8 α-csavarulatból tevődik össze; a belső β-lemez mindegyike kapcsolódik egy α-csavarulattal, úgyhogy a szerkezet (α/β)₈ szerkezetként írható le. Hordóra emlékeztető formájából származik a nemzetközi neve, ámbár nem teljesen olyan. Gyakran találunk bennük további α-, β- és más mintázatokat, sőt másik gomolyokkal is összefonódhatnak. Az ilyen enzimek családot képeznek, egyetlen „őstől” származnak, és igencsak szétágazó tevékenységűek. Jellegzetes képviselőjük a tirozinfoszfát-izomeráz, TIM1. (→TIM1)

▪ Proléngazdag gomolyok* (proline rich domains) sok prolént tartalmazó gomolyok. A fehérje sajátos térszerkezetét hozzák létre, ami elősegíti a fehérje kötődését más molekulával.

▪ Rendezetlen szerkezetű gomolyok* (intrinsically disordered domains, IDDs) jellegzetes mintázat és sajátosság nélküli, alig tekeredett gomolyok; térszerkezetüket könnyen változtatják. Mivel szerkezetük kevéssé kötött, rugalmasan, nagyobb alkalmazkodással képesek részt venni nagyon különböző biológiai folyamatokban (felismerésben, szabályozásban, jelközvetítésben). A magasabb rendű szervezetekben gyakoribbak, ami arra utal, hogy a fehérjék törzsfejlődésének magasabb fokozatai. Jelentősek a kutatás szempontjából is: a szerkezetkutatás fordított megközelítésének módja – a mintázathiány felől közelíthetők meg a szerkezeti összefüggések.

▪ RING (really interesting new gene) gomoly (RING finger domain/protein) C₃HC₄ aminosav-mintázatot és két cinkiont tartalmaz. 40–60 aminosavból áll; központi α-csavarodással és szegélyező két hurokkal, amelyeket a cinkion rögzít. Az ubikvitjelölésben van meghatározó szerepe, állványfehérjeként vesz részt: nem köti az ubikvitint elektronkötéssel. A RING gomolyt tartalmazó fehérjéket RING fehérjéknek nevezzük. (→ubikvitinezés)

▪ RNS-kötő gomolyok* (RNA binding domains) az RNS egyes részeit, rendre a végeket, fajlagosan azonosítva kötődnek az RNS-sel. (→RNS-kötő gomolyok)

▪ Sarkallógomolyok* (catalytic domains) az enzimek hatóegységei. Általában törzsökös szerkezetűek, és jellegzetesek az enzimcsoportokra. Pl. a kinázok mindegyikében ~250 aminosavból álló, sajátos térszerkezetű foszforilező gomoly van (kinázgomoly).

▪ Tevősítőgomolyok* (transactivation domains) géneket tevősítik, fokozzák a génátírást, és szabályozza a képződő fehérje szerkezetét.

fehérjehiány hypoproteinemia a szervezet olyan állapota, amelyben a szükségesnél kevesebb a fehérje. A szérumfehérje szintje alacsonyabb az élettaninál (50–65 g/l). A fehérjék 60%-a albumin, ez a májban képződik nagy mennyiségben.

Vizenyőképződés a leginkább szembetűnő tünet, főleg a lábon figyelhető meg, de a test más területein is. Fogynak az izomsejtek, a haj száraz és hullik.

A fehérjék a sejtek minden működésében részt vesznek, hiányukban szinte minden gyengül, immunrendszer, szervek működése stb. Súlyos hiány életveszélyes állapot.

A fehérjék nem raktározódnak a szervezetben, az utánpótlásról folyvást gondoskodni kell; ezt a megfelelő táplálkozás biztosítja. Fő fehérjeforrás: vörös hús, szárnyasok, hal, tojás tej, tejtermékek, bab, borsó. Lényeges a vitaminok, ásványi anyagok megfelelő mennyisége.

A fehérje rögvest felszívódik, ha nincs felszívódási zavar, például, Crohn-baj, előrehaladott rák stb.

fehérjehormonok endokrin jelvivők. Kis mennyiségben képződnek a mirigysejtekben. A szérumba került hormonok jelentősen felhígulnak, és sok le is bontódik. Többségük fehérjéhez kötve kering; szabadon általában töredéknyi mennyiség van. A hatást az utóbbiak fejtik ki – az erekből ugyanis csak a szabad hormonok lépnek ki, csak ezek kapcsolódnak a jelfogóhoz, váltanak ki sejtválaszt.

fehérjekapcsolódások protein bindings a fehérjék kapcsolódása ionokkal, kis molekulákkal vagy nagymolekutákkal. Két változata a fehérjék kötődése és a fehérjék társulása.

▪ fehérjekötődés vegykötésekkel létrejövő fehérjekapcsolódás; a kapcsolódást a vegykötés hozza létre. Lehet elektronkötéssel vagy gyenge kötésekkel létrjövő, pl. →jelvivő–jelfogó kötődés. (→gomoly)

▪ fehérjetársulás szerkezeti illeszkedésből keletkező kapcsolódás, nem vegykötés alakítja ki. Vegykötés másodlagosan, a kapcsolódást követően jön létre; pl.→fehérje–fehérje társulás. Sajátos formája a kiváltott illeszkedés (induced fit), amikor a fehérjetársulás következtében létrejövő térszerkezeti változás alakítja ki a teljes illeszkedéshez szükséges térszerkezetet. (→jelvivő–jelfogó kötődés)

A fehérjék szokásosan sajátos szerkezeti egységeikkel, a gomolyokkal kapcsolódnak egymáshoz. (→gomolyok)

fehérjeképződés protein synthesis a gének által közvetített genetikai üzenet átformálás mRNS-be és fehérjébe. Négy folyamatos részből tevődik össze: az üzenet átírása elő-mRNS-re, az elő-mRNS átalakítása mRNS-sé, az mRNS átfordítása polipeptidre és a polipeptid módosítása fehérjévé. A gének átírása a DNS-ben, az elő-mRNS átalakítása mRNS-sé a sejtplazmában, az mRNS átfordítása polipeptidre a ribotestecsekben, a polipeptid módosítása fehérjévé pedig zömében a sejtcsövecsezet–Golgi rendszerben, kisebb részben a sejtplazmában megy végbe. (→átfordítás, elő-mRNS, fehérjemódosítás, génátírás, hírvivő RNS)

fehérje-kináz protein kinase ATP felhasználásával foszforilező enzim. A transzferázok csoportjába tartoizik (foszfát-transzferáz). Többféle ismert; mindegyiknek ATP-kötő, foszforilező és szabályozó gomolya van. Egyesekben találhatók még irányító (target) gomoly is; ez irányítja az enzimet a sejt megfelelő részéhez. Az ATP-kötő gomoly glicinben gazdag aminosavsorhoz csatolt lizinből áll, és ATPáz hatású: lehasítja az ATP γ-helyzetű foszfátcsoportját. A foszforilező gomoly ~250 aminosavból áll, sajátos térszerkezetű (kinázgomoly); a lehasított PO₄-ot észterkötéssel köti a célfehérje szerin/treonin vagy a tirozin oldalláncnak az észterkötésre képes OH-csoportjához, amelyet a szegélyező arginin, lizin aminosavak sorrendje (consensus sequence) alapján ismer fel. A fehérje-kinázok szerkezeti változás (pl. a jelmolekulával kapcsolódva) vagy más fehérje-kináz általi foszforilezéssel válnak tevékennyé.

A fehérje-kinázok többsége vagy csak szerin/treonin (szerin-treonin-kinázok) vagy csak tirozinoldalláncot (tirozin-kinázok) foszforilez (az előbbi a gyakoribb), ám van mindkettőt foszforilező is. Vannak csak egyetlen fehérjét foszforilező fehérje-kinázok, zöme azonban többfélét is képes, sőt nagyon sokféle fehérje foszforilezésére alkalmasak is előfordulnak (széles hatású kinázok).

Az emberi szervezetben ~500-féle fehérje-kináz fordul elő. Ezeket a foszforilező gomolyok törzsfejlődési hasonlósága szerint hét csoportba sorolják:

TK (tirozin-kináz, tyrosine kinase);

TKL (tyrosine kinase-like kinase);

STE (homologues of yeast Sterile 7, Sterile 11 és Sterile 20);

CDK (cyclin-dependent kinase) →ciklinfüggő kináz

MAPK (map kinase); GSK3 (glycogen synthase kinase 3) és CLK (CDK2-like kinase, CMGC); CK1 (casein kinase 1);

CAMK (calcium/calmodulin-dependent protein kinase) és az

AGC kinázok csoportjába.

Valamely szervezet génállománya által kódolt kinázok összességét kinomnak (kinome) nevezik. (→AGC, CAMK, CDK, CK1, CLK, GSK3, MAPK, tirozin-kinázok, TKL, STE)

fehérje-kináz-A protein-kináz-A, PKA (más néven: cAMP-függő kináz [cAMP-dependent protein kinase]) cAMP-t kötő enzim, négyegységes fehérje: két sarkalló- (Kat₂ [dimer]) és kötőegységből (R₂) épül fel. A két kötőegység kapcsolódik egymással, és mindegyik köt egy kisebb sarkallóegységet. A sarkallóegységben ATP-t kötő, foszforilező és a kötőegységgel társuló gomoly van. A kötőegységben két, cAMP-t kapcsoló gomoly, valamint egymáshoz társuló és a sarkallóegységhez fűződő gomoly van, amelyben szabályozó rész is elkülönül, ez irányítja a sarkallóegységet. Tevékenységét a sejt sAMP-töménysége szabályozza. Ha a sejtben a cAMP-szint emelkedik, a kötőegységek megkötnek cAMP-t, a sarkallóegységek elválnak, és sejtplazmában vagy a magba vándorolva foszforilezik a célfehérjéket mindaddig, amíg nem csökken a sejt cAMP-szintje. Ennek következtében ugyanis a cAMP elválik a sarkallóegységtől, és az enzim két-két egysége újra egyesül. Megkülönböztetünk 1-es és 2-es formájú fehérje-kináz-A-t (PKA1, PKA2), az előbbi a sejtplazmában, az utóbbi sejthártyákhoz kapcsolódva van.

A PKA sokszor társul AKAP (A kinase anchoring protein) fehérjével, amely állványfehérje, köt egyesleg fehérjéket, pl. a sejtváz, a sejtközpont fehérjéit. A PKA-t csatolva lehetővé teszi ezek foszforilezését. A PKA társulhat még PKA-gátlókkal (protein kinase inhibitors), amelyek álcélfehérjék, kötik a sarkallóegységeket.

A PKA széles hatású fehérje-kináz, foszforilez:

▪ sokféle enzimet (jellegzetes példa: a PKA foszforilezi a foszforiláz-kinázt, ez pedig a glikogén-foszforilázt, amely a glikogén lebontásához vezet);

▪ ioncsatornákat, pl. a kalcium ioncsatornát a szívizomsejtekben;

▪ hisztonokat;

▪ átírásfehérjéket.

Ennek megfelelően nagyon sokféle sejtfolyamatban vesz részt.

fehérjeköpeny capsid (kapszid) a vírus DNS vagy a vírus RNS fehérjeburkolata. A vírus rövid szakasznyi DNS-e/RNS-e ebben van becsomagolva, Ez védi, nélküle azonnal elposztulna. A védőhatás mellett a vírus DNS/RNS tevékenységét is befolysolja. (→vírusszerkezet) A fehérjeköpenyt alkotó fehérjéket köpenyfehérjéknek (capsid proteins) vagy DNS/RNS rétegző fehérjéknek (viral coat proteins) nevezzük. A virus DNS-t a fehérjeköpenyével köpenyes DNS-nek, az RNS-t pedig köpenyes RNS-nek mondjuk.

A fehérjeköpeny összetevőit az adott vírus génjei kódolják, ezért vírusonként nagyon különbözők. Szerkezetük azonban hasonló: pártagú alegységekből (oligomerek), fehérjékből tevődnek össze. A pártagú alegységeket a nemzetközi irodalom proteomereknek nevezi; magyarul fehérjenéhányas*.

Az egy-két tagú fehérjékből álló alegységek térszerkezeti képződményeinek – amelyek megfelelhetnek, meg nem is egy fehérjének – capsomer a nevük, magyarul köpenynéhányas*.

A fehérjeköpenyeknek mértani szerkezetük szerint csavarvonalas és ikozaéderes formája ismert. Ennek alapján osztályozzák őket.

fehérjeköpenyes vírus DNS/RNS nucleocapszid a vírus DNS vagy RNS és fehérjeköpenyének együttes neve.

fehérjemintázat a fehérjék szerkezeti elemeiből keletkező jellegzetes, törzsökös alakulat sajátszerű feladat ellátására; a fehérjéket sokszor ennek alapján ismerik fel. Többé-kevésbé önálló elemként viselkedik, amely elveszhet, többszöröződhet vagy változhat. Létrejöhet a fehérjék elsődleges és másodlagos szerkezetéből is. A fehérjék bonyolult felépítése a szerkezeti elemeknek szinte végtelen formálódási, társulási változatát teszi lehetővé, vagyis megszámlálhatatlan mintázat jön létre. A molekulák kizárólag ezeket azonosítva kapcsolódnak; ez a biológiai folyamatok fajlagosságának kulcsa. Néhány nagyon gyakori, sajátos mintázatot külön elnevezéssel illetnek, gyakorlati jelentőségük miatt.

elsődleges szerkezeti mintázatok (vonalas mintázatok) sajátos feladatra (kötés, felismeréshely) összeállt 3–10 aminosav. Egysíkú mintázatok; innen a vonalas elnevezés. A nemzetközi irodalomban sokféle nevük van: sequence motif (szerkezetmintázat*), core motif, ligand-binding surfaces, ligand recognition pockets és linear motifs. Gyakoribb elsődleges szerkezeti mintázatok:

▪ A cinkujj mintázat két ciszteinből és két hisztidinből álló aminosavszakasza, ameliy a szerkezetet összetartó cinkiont köti.

▪ A foszforilezési mintázat (linear phosphorylation motif), amely a foszforilezés helyét (phosphosite) kijelölő aminosavsor.

▪ Walker-mintázatok az ATP-t kötő fehérjék jellegzetes törzsökös mintázatai. Kétfélét: Walker-A- és Walker-B-mintázatot különbözttünk meg. (→Walker-mintázat)

▪ Az RGG/RG mintázat argininben (R) és glicinben (G) gazdag (RGG [arginin–glicin–glicin]). Ezernél is többféle fehérjében van jelen, számos sejtbiológiai folyamatban (génátírás, elő-mRNS kivágása, DNS-hiba jelzése, átfordítás, sejtvégzet szabályozása stb.) vesz részt. Ismert három és két RGG-s formája, és azoknak is számos változata; az RG-tag különáll.

Az ábrán az RGG/RG mintázatoknak a FUS (fused in sarcoma) RNS-t kötő fehérjében lévő három RGG-s formája (tri-RGG, kékkel jelölve) látható. A feltüntetett RGGRG mintázat RG- (arginin–glicin) tagja a sor végén van.

másodlagos szerkezeti mintázatok secondary structural motifs a másodlagos szerkezeti elemek (α-csavarulat, β-lemez stb.) kapcsolódásából létrejövő, jellegzetes szerkezeti formák; törzsökös térszerkezeti egységek, többé-kevésbé önálló feladattal (kapcsolódás, felismerési hely stb.). Nevezik super secondary structuresnek is, utalva arra, hogy ezek a szerkezetek a másodlagos szerkezeti elemeknek már magasabb fokú szerveződései, de még nem harmadlagosak. A legegyszerűbbek 2–3 szomszédos másodlagos szerkezeti elemből formálódnak, a bonyolultabbak pedig ezekből tevődnek össze. Az ilyen mintázatok gyakran ismétlődnek egy-egy fehérje valamelyik részében, illetve más fehérjékben is hasonlóan fordulnak elő. Jellegzetességük, hasonlóságuk ellenére az aminosav-összetételük nagyon eltérő is lehet. A másodlagos elemekből alakult mintázatok állhatnak α-elemekből (α-mintázatok); β-elemekből (β-mintázatok), pl. a görög mintázat (Greek-key motif), amelyet ellentétesen futó β-lemezek és az ezeket osszekötő β-fordulások alkotnak; legtöbbjükben azonban mindkettő előfordul (αβ-mintázatok), pl.az αβ-hordók (αβ barrels), amelyek nyolc α-csavarmenetből és nyolc β-lemezből tevődnek össze.

Néhány α-csavarodási alapmintázat:

▪ α-csavarodás–fordulás–α-csavarodás* mintázat (helix-turn-helix motif, HTH) rövid, visszaforduló kapcsolóval (aminosavakkal) összekötött két α-csavarodás. Az egyik leggyakribb DNS-hez kapcsolódó mintázat: a C-végi α-csavarodás illeszkedik a DNS nagygörbületébe, az oldalágai pedig bázisfajlagosan kapcsolatba lépnek a nukleotidokkal. A génműködést szabályozó fehérjék legtöbbjében megtalálható.

Sokféle változata ismert (dihelical, trihelical, winged helix-turn-helix motif stb.).

▪ α-csavarodás–hurok–α-csavarodás* (egyszerűen: csavarodás–hurok–csavarodás*) mintázat (basic helix-loop-helix motif, bHLH) hurokkal lazán összekötött két α-csavarodás; az egyik rövidebb. Rugalmas mintázat, amely lehetővé teszi, hogy két ilyen mintázatot hordozó fehérje összekapcsolódjék, kettőst képezzen: a két rövid α-csavarodás fonódik össze. A hosszabbikon vannak a DNS-sel kölcsönhatásba lépő törzsaminosavak. Az átírásfehérjék egyik törzsmintázata, a kettős fehérjék szokásos keletkezési eleme.

Néhány α-csavarodás–hurok–α-csavarodás mintázat:

▪ cinkujj mintázat* (zinc finger motif, nevezik zinc-finger domainnak is) RNS-hez, DNS-hez kötődő mintázat; a nukleinsavakhoz kapcsolódó fehérjékben általános. Egy α-csavarodásból és két ellentétes lefutású β-lemezből áll, amelyeket négy aminosav (két cisztein, két hisztidin) segítségével cinkion köt össze. Van olyan is, amelyben négy cisztein van. Ezek a mintázatok ismétlődnek egymás után, jellegzetes ujjszerű kitüremkedésekkel. Az α-csavarodás aminosavai kapcsolódnak a DNS-sel a nagygörbületen. Ez az egyik leggyakoribb mintázat; a fehérjeállomány ~3%-át teszi ki,

▪ leucinos zármintázat* (leucine zipper motif) két azonos α-csavarodásból áll, amely rövid szakaszon fonadékot (coiled coil) képezve társul, hasonlóan az ollóhoz. Az α-csavarmenet minden hetedik aminosava leucin. A leucinok a C-végen összerendeződnek, és víztaszító hatással hidrogénkötések jönnek létre. Az N-vég pozitív töltésű, ez a kötőgomoly, fajlagosan kapcsolódik a DNS ACGT bázissorával – az indítóhoz kötődve serkenti az átíródást. Az átírásfehérjék jellegzetes mintázata. Kialakulhat egyetlen polipeptidben, de két polipeptid között is.

▪ EF-kéz mintázat (EF hand), amelyik Ca²⁺-t kötő mintázat; a kalmodulin E- és F-csavarodása és összekötő szakasza alapján kapta a nevét.

fehérjemódosítás* (más néven: átfordításkövető módosítás) post-translational protein modification az eredetfehérje (az átfordítással keletkező vonalas fehérje) szerkezeti változtatása, aminek következtében megfelelően hajtékolttá és tevékennyé válik. Ez határozza meg a fehérje helyét a szervezetben és a feladatát. A működőképes fehérjét kialakító fehérjemódosítás a sejtcsövecsezetben megy végbe; magában foglalja a hajtékolást, a hatáscsoport, szénhidrát, lipid stb. kapcsolását, S–S- és más kötések kialakulását, fehérjehasítást, acetilezést, foszforilezést, metilezést stb. Több mint százféle módosítás ismert, utalva ennek fontosságára.

fehérjenéhányas proteomer a vírus-fehérjeköpeny pártagú alegységeinek a neve. (→fehérjeköpeny)

fehérjeszerkezet A fehérjék szerkezetében négyféle szerkezeti szintet (elsődleges, másodlagos, harmadlagos és negyedleges) különböztetünk meg. Ez kiegészül a második és a harmadik szint közötti két másodfeletti elemmel (gomoly, mintázat). Mindegyik szintet az aminosavak sora határozza meg.

elsődleges szerkezet a peptidkötéssel kapcsolt aminosavmaradék-sor. Voltaképpen a polipeptid. Az átlagos fehérje 300–400 aminosav-maradékból áll, tömege: ~40 kDa. Van 50 és 2000 aminosav-maradékból összetevődő is, a fehérjék aminosav-maradék tartománya tehát: 50–2000 aminosav-maradék.

másodlagos szerkezet az aminosavsor elfordulásaiból keletkező alakzat, amelyet az egymáshoz közel kerülő atomok közt kialakuló hidrogénkötések rögzítenek. Hidrogénhíd keletkezik a peptidkötés O- és N-atomja között; ez könnyen kialakul az oxigén és a nitrogén részleges ellentétes töltése miatt. A másodlagos kapcsolódások tehát a polipeptid gerincében jönnek létre, az aminosavak oldalláncai nem vesznek részt benne.

Elfordulás az aminosavak oldalláncainak különbözősége (kiegyensúlyozatlan állapot) révén következik be, és a peptidkötés elektroneltolódása miatt csak az α-szénatom kétoldali kötésében lehetséges, ezek szigma-kötések. Az N–C_α kötés elfordulásának szöge a φ-szög, C_α–C kötésé a ψ-szög (→peptidkötés). A φ–ψ szögpárok által létrehozott térhelyzetben az N–C_α–C–N atomsorból szabályosan ismétlődő szerkezetek jönnek létre; ezek a másodlagos szerkezetek. Kialakulásuk a szögpárok értékeitől függ; azokat az értékeket, amelyeknél kialakulhatnak, a Ramachandra-leképezés mutatja. A szögpár nagysága azonban a peptidkötések atomjai és az oldalláncok helyzete miatt behatárolt; a másodlagos szerkezetek létrejöttéhez szükséges értékek a polipeptidnek csak egyes részein (elfordulási sziget) jönnek létre, függően az aminosavsortól: attól, hogy milyen aminosavak kapcsolódnak egymással.

A legjellegzetesebb másodlagos szerkezeti elemek az α-csavar, a β-lemez és a β-fordulat.

■ α-csavarodás (α-helix) a peptidlánc csavarvonalszerű elfordulásával keletkezik. Egy menetben 3,6 aminosav-maradék van. A peptidkötések közötti hidrogénhidak szabályos távolságonként ismétlődnek – minden negyedik peptidkötést kapcsolják a karbonil- és az NH-csoport között (CO…NH) –, és a molekula hossztengelyével csaknem párhuzamosan helyezkednek el; ezért keletkezik a csavarvonal szerkezet. Az aminosavak oldalláncai a hossztengelyre merőlegesen, a csavarmenet külső felszínén találhatók, a víztaszító gerinc pedig a belsejében. Az órajárás irányában haladó elfordulások hozzák létre az α-csavarodást, amely állandósult szerkezet. Ez az aminosavak L-téralakzatából következik. A csavarodás végbemehet ellenkező irányban is, de az ilyen szerkezetek ingatagok: az oldalláncok térben nehezen férnek el, ezért nem is maradnak meg.

Az α-csavarodás a polipeptidnek csak hosszabb-rövidebb szakaszain alakul ki: egyes helyeken megszakad, mert a hidrogénhíd nem jön létre. Ennek több oka lehet:

• A prolin gyűrűs szerkezetében a nitrogénatomnál nem áll rendelkezésre hidrogénatom, és a fordulása is korlátozott; ezért nincs gyűrűs aminosav az α-csavarvonal szerkezetben.

• Egymást taszító aminosavak között, például két arginin között (negatív töltésű az oldallánc).

• Túl nagy az oldallánc; a társulás térben nem lehetséges, ilyen a fenilalanin.

Az α-csavarodás elhelyezkedhet a fehérje bármely részén; átlagosan 12 aminosav-maradék hosszúságú, az N-vége részpozitív, a C-vég résznegatív, vagyis kétsarkú (dipole) szerkezet.

■ β-lemez (β sheet). Megnyúltan csavarodó peptidláncból alakul ki a lánc visszakanyarodásaival (β-fordulás). A peptidlánc ebben is csavarvonalszerű, de egy kanyarulatban csak két aminosav van, ezért lapos. A visszakanyarodás következtében néhány aminosavnyi peptidszakasz (β-redő, β strand) párhuzamosan helyezkedik el – egy irányban vagy ellentétesen (az egyiknek az N-vége és a másiknak a C-vége van egymás mellett) –, közöttük pedig hidrogénkötések képződnek, amelyek itt is a peptidkötések karbonil- és NH-csoportja között (CO…NH) jönnek létre.

Az első ábrán a két β-szál egymással ellentétes irányú (antiparallel). A közöttük keletkező hidrogénhíd a szemben lévő peptidkötések mindegyikében kialakul, éspedig a hossztengelyére merőlegesen, mivel a CO- és NH-csoportok szemben vannak egymással. Az oldalláncok kívül helyezkednek el. A második ábrán a megnyúlt polipeptidlánc (β-szál) visszakanyarodik (β-fordulás, β-turn), és az előző szakaszával azonos irányú (parallel). A hidrogénhidak itt is keresztezik a hossztengelyt, de nem merőlegesek. Egy aminosav két szemközti aminosavval kapcsolódik.

A többszörösen egymáshoz kötődött β-szálak alakítják ki a β-lemezt, amelyből az oldalláncok kilógnak: felettük és alattuk helyezkednek el. Az egymáshoz kapcsolódó β-szálak származhatnak egyetlen polipeptidből, de kapcsolódhat hozzájuk másik polipeptid β-szála is (ábra). A β-szálak különbözősége miatt a β-lemez nem sík, hanem redőzött (pleated β sheet).

Az aminosavak oldalláncai a lemez síkja felett vagy alatt nyúlnak ki úgy, hogy a sorban egymást követő aminosavak oldalláncai ellentétes kinyúlásúak, ezért redőszerű, hajtogatott. A párhuzamos β-redőket hosszabb-rövidebb aminosavszakaszok kapcsolják össze; nemegyszer úgy, hogy a β-lemez síkja felett/alatt α-csavar szerkezeteket alakítanak ki. Az ellentétesen futó β-redőket néhány helyen aminosavas visszafordulások kötik össze; ilyen pl a hajtűfordulás* (hairpin turn), amely két ellentétes irányú β-szál között keletkezik; összesen két aminosav-maradékból áll. A β-lemez lapszerű, gyakorta hajtékolt, nagyritkán hengeres formájú, és szokásosan a fehérje belsejében van: a víztaszító peptidgerinc ugyanis szabadon van.

■ β-fordulás* (β-turn, β-reverse turn, β-bend). A polipeptid egyirányú, ezért gömbalakot csak úgy hozhat létre, hogy visszafordul. Az ilyen visszafordulás a β-fordulás, amely nagyon rövid szakasz, hajtűszerű. Ezek kapcsolnak össze két α-csavart vagy két β-szálat. A β-fordulat négy aminosav-maradékból áll. A hidrogénhíd a polipeptid visszafordulását kezdő és a harmadik aminosavát köti; ezzel rögzíti a szerkezetet (az ábrán pirossal jelölve; R = oldallánc). I-es és II-es formáját különböztetik meg. A β-fordulás sokszor a fehérje felszínén van, részt vesz a jelközvetítésekben kapcsolódási vagy felismerési helyként.

■ Rendezetlen fehérjeszakaszok. Ezek a fenti mintázatok egyikét sem tartalmazó részei a fehérjéknek, általában a fehérjék zömét alkotják. A fehérjék alkalmazkodó képességét (kapcsolódás más molekulával, térszerkezeti változás stb.) biztosítják, lehetővé téve a fehérjék tevékenységének szabályozását. Talán idevehető a kapocsrész (hinge region), amely változó hosszúságú hajlékony aminosavmaradék-sor, szokásosan két gomoly között. Lehetővé teszi, hogy a gomolyok elmozduljanak egymáshoz viszonyítva feladatuk ellátására. Nincs mindegyik fehérjében. A korábbi irodalomban találkozunk a Ω-hurok (Ω loop) elnevezéssel, amely rendszertelen, ismétlődő részek nélküli bonyolult szerkezetű fehérjealakzat. Megkülönböztetése nem megalapozott.

másodfeletti elemek a →fehérjegomolyok és a →fehérjemintázatok.

harmadlagos szerkezet tertiary protein structure a fehérje (egyetlen polipeptid) háromirányú (3D) elrendeződése, működőképessé válása; a hatócsoportok a felszínre kerülnek, lehetővé téve, hogy kapcsolatba lépjenek más molekulákkal. A harmadlagos szerkezet az egymástól távoli aminosavak közötti kölcsönhatások, alapvetően az aminosavak oldalláncai között létrejövő kötések (leginkább hidrogénkötések, ritkábban S–S- és ionos kötések), valamint a víztaszító hatás következménye. A harmadlagos szerkezetet tehát a peptidkötések mellett kialakuló más elektron- és nem elektronkötések hozzák létre, tartják fenn. A harmadlagos szerkezet elsősorban a gombolyagfehérjékben alakul ki, a szálas fehérjékben (→keratin, kollagén, fibroin) kevéssé kifejezett, nem különül el élesen; térszerkezetüket valamelyik másodlagos szerkezeti elem uralja. A fehérjék a harmadlagos szerkezeti formában állandók, az energia szempontjából ez a leggazdaságosabb helyzetük (native state).

A harmadlagos térszerkezetet is alapvetően az aminosavak sorrendje határozza meg, és önmagától is kialakul. A dajkafehérjék (chaperonok) elősegítik a harmadlagos szerkezet formálódását: megakadályozzák, hogy a sejtplazmában állandóan keletkező fehérjék – a harmadlagos szerkezet lassú formálódása miatt – egymással összekapaszkodjanak fehérjehalmazokká.

Lényeges, hogy a fehérjék harmadlagos szerkezete környezeti és más hatásokra (más fehérje társulása, foszforilezés stb.) felszakadhat, tehát nem állandó. Ennek biológiai jelentősége van, hiszen a térszerkezet változása, változtatása a fehérjék ki-be kapcsolásának a leggyakoribb módja, a fehérjeműködés alapvető szabályozója.

negyedleges szerkezet quaternary protein structure két vagy több harmadlagos szerkezetű polipeptid kapcsolódásából létrejövő nagymolekula (többes fehérje). Az egyes polipeptideket alegységeknek nevezzük. A negyedleges szerkezet az alegységek egymáshoz viszonyított térhelyzetét jellemzi. A polipeptidek közötti kölcsönhatásban ugyanazok a kötések (London-erők, hidrogénkötések, ionkötések és S–S híd) vesznek részt – vagyis alapvetően gyenge kötések.

A polipeptidek száma szerint megkülönböztetünk kéttagú (dimer, kettős), háromtagú (trimer, hármas), négytagú (tetramer, négyes) stb., pártagú (oligomeric proteins) és soktagú (polymer) fehérjéket. Ezek ekként, tehát kéttagúként, háromtagúként stb. hatásosak. Kapcsolódhat azonos (homo-…mer) vagy különböző polipeptidlánc (hetero-…mer).

Az összekapcsolódott polipeptidek szétválhatnak, majd újra egyesülhetnek, függően a működésüktől. A szétválást, újra egyesülést az teszi lehetővé, hogy azokon a felületeken, ahol a kötődés létrejön, egymást kiegészítő molekulák vannak – a kiegészítő láncok egymást felismerik –, és hogy a nem kiegészítő láncok között nem képződik erős kapcsolódás. A polipeptidek között tehát egy sajátságos kölcsönhatás van, amely a fehérjék működését is meghatározza, szabályozza – ez a fehérjék önrendelkező képessége.

Negyedleges szerkezetűnek tartjuk a más molekulát (hem, szénhidrát, RNS, lipid stb.) tartalmazó fehérjét is.

fehérjeszerkezet-kialakulás A fehérjék szerkezeti formáinak kialakulása az egyenes polipeptidfonal tekeredésével jön létre; a tekeredés ugyanis az aminosavak elmozdulásával, közeledésével jár, aminek következtében kapcsolódnak egymással, hidrogénhidakkal; hajtékolódnak*. A folyamat szakaszos: először a polipeptidnek csak egyik szakaszán alakul ki másodlagos szerkezet (köztes állapot A), majd ez kapcsolódik a polipeptid újabb szakaszával, formálva újabb szerkezeti változását (köztes állapot B) és így tovább. A polipeptid egyes szakaszai tehát együttműködnek, az egyik változása váltja ki a következőét – ezt nevezi a nemzetközi irodalom cooperative nature-nek.

A polipeptid fonal fenntartása energiaigényes, a tekeredéssel mind kisebb energiával megtartható köztes szerkezetek jönnek létre, amíg kialakul a fehérjék harmadlagos, a legkevesebb energiát követelő, biztonságos szerkezete – a fehérjéknek ez a természetes (natív) állapota.

Ahogy egyre több és több fehérje szerkezete tisztázódik, úgy válik bizonyossá, hogy a természet ugyanazokat a mintázatokat ismételte a legkülönbözőbb fehérjékben, függetlenül a tevékenységüktől. Oka könnyen érthető: jóval kevesebb genetikai irányítás és felépítési folyamat szükséges, mint ha mindegyik fehérje teljesen eltérő szerkezetű lenne. Úgymond: ez a „leggazdaságosabb módszer”. Ugyanez az elv fedezhető fel a gomolyok kialakulásában: egy-egy gomoly kialakulását újabbak követték ugyanabban a fehérjében, ezzel bővült a fehérje működése, így, és nem különállóan keletkeztek az új fehérjék. Ebből következik, és bizonyítékok is vannak, hogy bizonyos fehérjék egy-egy „őstől” származnak, családot képeznek, jóllehet a működésük messzemenően eltérő is lehet.

FMR1 ( fragile X messenger ribonucleoprotein 1) fehérje fragile X messenger ribonucleoprotein 1 protein, FMRP RNS-t szállító fehérje; az mRNS-hez kötődik; az mRNS-nek a sejtmagból a ribotestecshez szállításában vesz részt, valamint gátolja az átfordítást. Leginkább az agyban találhat, lényeges a megfelelő idegrendszeri és értelmi fejlődéshez, és szerepe van a nők fogamzásában is. Hiányában fokozott az ingerületátvivők kibocsátása, az idegcsatolódások telítettek, továbbá visszafogott a GABA- (γ-aminovajsav) rendszer, ezért fokozott az ingerületátvivés.

GLTSCR1 ( g lioma tumor suppressor candidate region gene 1 protein) fehérje azonos a BICRA fehérjével. (→BICRA)

hártyaátjáró fehérje^LM* transmembrane protein (→fehérje)

hPB1 ( poly bromo-1) fehérje (egyéb nevei: BAF180, polybromo-1D, RSC1/2/4) a pBAF össztes sajátos, jelzésérzékelő fehérjéje; a sejtburjánzás negatív szabályozója (daganatgátló fehérje). A PBRM1 (egyéb nevei: BAF180, PB1, SMARCh1, RCC) gén (3p21.1) kódolja. A gén hibája következtében vesesejtes rák (renal cell carcinoma, RCC) alakulhat ki.

kapcsolófehérje adaptor protein fehérje–fehérje vagy fehérje–lipid kapcsolódásokat hoz létre. Olyan fehérjéket vagy fehérjét és lipidet társít, amelyek önmagukban nem képesek egymáshoz kötődni, de társulásuk elengedhetetlenül szükséges, például valamilyen sejtfolyamathoz (jelközvetítés) vagy szerkezet rögzítéséhez (az aktinváz sejthártyához rögzítése).

Több kapcsolófehérje egymáshoz társulva távolságot hidal át (fehérjehíd), lehetővé téve az egymástól távol lévő molekulák kölcsönhatását. Esetenként csak egy-egy fehérje között teremt összeköttetést, máskor több fehérjét is kapcsol, fehérjeössztest alakít ki.

A kapcsolófehérjék szokásosan hordoznak olyan mintázatokat, kötőgomolyokat (SH2, SH3, PTB, PH gomoly), amelyek lehetővé teszik, hogy többfélé fehérjével és lipiddel is társuljanak.

A kapcsolófehérje módosulása, hiánya sejtműködési zavart (betegséget) idézhet elő. A kapcsolófehérje lehet kezelések célpontja is, például a ráksejtek pusztításánál. (→aktin, arrestin, CRK, CRB2, EMR, gomoly).

növekedésfehérje* growth factor a sejtek élettani és kóros burjánzását serkentő kis fehérje. Jelvivő, amely fajlagosan kapcsolódik a jelfogójához (tirozinkinázt gerjesztő sejtfali jelfogó), kiváltva a sejt növekedését, osztódását és gyakran az elkülönülését is fokozó jelközvetítést. Részt vesznek jelvitelben, jelátadásban, jelterjedésben és jelátjutásban is.

Ilyenek pl. az EGF (epidermal growth factor), a PDGF (platelet-derived growth factor), az FGF (fibroblast growth factor), az IGF (insulin-like growth factor), a VEGF (vascular endothelial cell growth factor), a TGF (transforming growth factor), a transferrin stb. Ezek 6–80 kDa nagyságúak, erősen kötődnek a jelfogóhoz, hatásuk néhány napig tart. Sokféle sejt képez ilyeneket, de a mirigysejtek nem.

(A growth factor fogalma a nemzetközi irodalomban nem egységes: sokan a szteroidhormonokat is közéjük sorolják, és gyakran a citokinekkel azonos fogalomként is használják. A növekedésfehérje nevezet ezeket kizárja, teljesen egyértelmű.)

nukleinfehérje nucleoprotein a nukleinsavakkal (DNS-sel, RNS-sel) szerkezetileg kapcsolódó fehérje. Jellegzetes nukleinferjék a ribotestecsek, a magtestecsek és a vírus burokfehérjék. Az RNS-sel kapcsolódót ribonukleoproteinnek, a DNS-hez kötődőket dezoxiribonukleoproteineknek nevezzük (→DNS, nukleoszóma, riboszóma, RNS, vírus)

polybromo-1 fehérje (protein polybromo 1) →hPB1

RAP1 ( Ras- proximate-1) fehérje kis molekulatömegű GTPáz, jelátviteli fehérje, a RAS-családhoz tartozik. A sejtplazmában van kétféle állapotban, a tétlen RAP1-GDP és a hatékony RAP1-GTP formában. Az átalakulást a GEF és a GAP fehérje szabályozza.

▪ A GEF cserélőfehérje a GDP–GTP átalakítást hozza létre: a GEF kötődik a RAP1-hez, ennek következtében leválik a GDP, a szabadon maradt kötőhelyhez a plazmában bőven lévő GTP fűződik.

▪ A GAP az RAP1-GTP-hez kapcsolódva serkenti a RAP1 GTPáz működését, leválasztva egy foszfátcsoportot, aminek következtében megáll a RAP1 működése.

A RAP1-et két gén, a RAP1A (1-es kromoszóma rövidkarján van; 1p13.3) és a RAP1B (12q14) gén kódolja, két testvérmás (RAP1A, RAP1B) keletkezik, 95%-os azonossággal.

RAS- ( Rat sarcoma) fehérje Ras protein (p21^RAS) kis (21 kDa) GTPáz: vízhozzáadással bontja a GTP-t GDP-re és foszfátra. A RAS (GTPázok) nagycsaládot alkotnak, amelybe öt család tartozik: ARF, RAN, RAB, RAS, és RHO család. Négyfajta RAS van, a h- n- és kétfajta kRAS. Szerkezetük és működésük is hasonló. Ezeket a RAS-gének (hRAS, kRAS, nRAS) képezik. Képesek kötni GDP-t és GTP-t is, az előbbi a tétlen, a GTP-t hordozó a tevékeny formájuk. Ezek folyamatosan váltakoznak.

A tétlen RAS-fehérjék a sejtplazmában vannak; jelzésre (jelvivő–jelfogó kapcsolódás) kapcsolófehérje (GRB2, CRK) köti a jelfogó foszfotirozinjához, ahol cserélőfehérje segítségével kötnek GTP-t, válnak tevékennyé. A cserélőfehérje lehasítja a GDP-t a RAS-ról, helyére a sejtplazmában nagyobb töménységben lévő GTP kötődik.

A RAS-fehérjék gyenge GTPáz hatásuak, ezért GTPáz hatását fokozó fehérjék (GAP [GTPáz aktivátor protein]) segítségével működnek: a célfehérjéhez kapcsolódva foszforileznek. A RAS azáltal, hogy képes hasítani a GTP-t GDP-re, leállítja önmagát is. Részt vesznek a sejtburjánzást, sejtátalakulást, sejttúlélést szabályozó jelközvetítésekben. (→ARF, RAB, RAN, RHO)

ribonuklein-fehérje (RNP) ribonucleoprotein, RNP ribonukleinsavból (RNS) és fehérjéből álló molekula. Az átíródott RNS azonnal kapcsolódik fehérjével, vagyis a ribonuklein-fehérjék a sejtmagállományban keletkeznek. A tRNS kivételével mindegyik RNS fehérjével kötődve fordul elő a sejtplazmában. Az RNS-ekhez általában az RNS-kötő fehérjék (RNA-binding protein, RBP) kapcsolódnak; ezt az RNS-kötő gomolyok/mintázatok teszik lehetővé. Kiderült azonban, hogy szép számmal vannak olyan RNS-hez kötődő fehérjék is, amelynek nincs RNS-kötő gomolya.

A ribonuklein-fehérje lehet viszonylag egyszerű nagymolekula, de bonyolult szerkezetű, általában több részből (alegységből) álló is (RNP-képződmény). Az RNP-knek fontos szerepe van számos sejtfolyamatban: génátírás, átfordítódás (fehérjeképzés), génkifejeződés és az RNS-anyagcsere. Nagyon sokféle ribonuklein-fehérje ismert.

RNP-hely ribonucleoprotein particle a ribonuklein-fehérjék helye, elkülönült fehérjeszabályozási helyek a sejtben. (→RNS-kötő gomolyok)

RNP-képződmények a ribonuklein-fehérjéknek más fehérjékkel kialakított tömörülései. Rendszerint több alegységből állnak. Ilyenek: →ribotestecs (ribosome), telomeráz vault ribonucleoprotein, RNáz P, hnRNP, snRNPs. Néhány vírus is csupán RNP-képződmény. (→RNS-vírus)

S6-fehérje ribosomal protein S6, rpS6 (magyarul: ribotestecs-S6-fehérje, egyszerűen S6-fehérje) ~34 kDa nagyságú, a ribotestecs 40S egységének alapfehérjéje; a tRNS–mRNS kapcsolódási helyének közelében van. A C-végi szerinjein foszforileződve válik tevékennyé: elősegíti bizonyos mRNS kötődését, indítva az átfordítást, a fehérjeképződést. Főleg az S6K1 és az S6K2 foszforilezi; mindkettő szükséges az S6-fehérje megfelelő hatékonyságához. (→ribotestecs)

SS18L1 fehérje (SS18-like protein 1) (egyéb nevei: SYT homolog 1; calcium-responsive transactivator [UniProt javaslat]) az SWI–SNF össztes egyik BAF-fajlagos alegysége. Meghatározó az idegsejtek kromatinjának módosításában, az idegsejtnyúlványok kalciumfüggő növekedésében és agyi elágazásában. A CREB-kötő fehérjét (CREBBP; CREB-binding protein) kapcsolja a magtestecshez.

Az SS18L1 gén (egyébnevei: CREST, KIAA0693) kódolja. A gén a 20-as kromoszómában van, hibája összefügg az amyotrophic lateral sclerosis kialakulásával. (→SWI–SNF össztes)

SSXT fehérje ( synovial sarcoma translocated to X chromosome protein) a SWI–SNF össztes egyik alegysége. Más néven protein SYT. Az SS18 (egyéb nevei: SSXT, SYT) gén kódolja, amelyik a 18-as kromoszómában van. Az X és a 18-as kromoszóma áthelyeződése: t(X;18)(p11.2;q11.2) az ízületi savóshártya szarkómáinak (synovial sarcoma) ~90%-ban van jelen. Az áthelyeződés génegyesülést hoz létre; a közös termék az SSXT-SSX1 vagy SSXT-SSX2 valószínűleg kórosan módosítja a kromatint. (→SWI–SNF össztes)

SUMO fehérje ( Small Ubiquitin-like Modifier protein) az ubikvitinhez hasonló szerkezetű, de más összetételű kis fehérje, az ubikvitinszerű fehérjék (ubiquitin-like proteins) családjának tagja. Az ubikvitinhez hasonlóan kötődik más fehérje N-végi lizinjének az ε-aminocsoportjával izopeptid kötéssel három enzim (E1, e2 és E3) segítségével (→ubikvitinezés). Fehérjékhez kötődve, vagy azoktól elválva befolyásolja az adott fehérje működését. Részt vesz számos sejtfolyamatban, pl. mag–plazma szállítás, átíródás, sejtvégzet), a legjelentősebb a fehérjebontás. A fehérjéhez kötődését SUMO-lezésnek (sumoylation) nevezzük.

UAP56 fehérje (Egyéb nevek: BAT1, DDX39A) ATP-függő RNS-helikáz, de ATPáz működése is van; a DExD/H-doboz fehérjék tagja. (→eIF4E) A DDX39A (DExD-Box Helicase 39B) gén kódolja, amely a 6-os kromoszómán van.

ATP-kötő, RNS-helikáz gomolya van és Q-mintázata, az utóbbi a ki-bekapcsolója az ATP gomolynak, és a helikázt is szabályozza. Lényeges szerepe van a közteskivágásban, az RNS-szike egyik eleme, az elő-mRNS-t bontja. Alapvető az mRNS-nek és a gyűrűs RNS-eknek a magból plazmába való szállításában.

ARID fehérjék (AT-rich interactive domain-containing proteins), más néven BAF250 fehérjék, az SWI–SNF össztes egyik BAF-fajlagos alegységét alkotják; a génátírás szabályozásában vesznek részt. Jellegzetességük az ARID gomoly, amely a DNS AT-gazdag részeihez kötődik: így kapcsolja az SWI–SNF össztest a DNS-hez.

ARID1a fehérje ( AT- rich interactive domain-containing protein 1A, ARID domain-containing protein 1A) az SWI–SNF össztes (más néven cBAF össztes) tagja. (Egyéb nevei: BAF250A, B120, BAF250, hOSA1, SWI-like protein, SWI/SNF complex protein p270, SMARCf1, hELD). Az ARID gomolyával az SWI–SNF össztest köti a DNS AT-gazdag részeihez. A C-végi gomolya a glükokortikoid-jelfogóhoz kapcsolt átíródást serkenti. Hiányállapotának szerepe van a rákkialakulásban, pl. a méhnyálkahártyássággal kapcsolt petefészekrákok (világos sejtes, méhhámszerű, savós-nyákos) keletkezésével. (→petefészekrák, SWI–SNF össztes)

ARID1b fehérje ( AT- rich interactive domain-containing protein 1B, ARID-containing protein 1B) az SWI–SNF össztes (más néven cBAF össztes) tagja. (Egyéb nevei: BAF250B, CSS1; OSA2; 6A3-5; DAN15; MRD12; P250R; BRIGHT; BAF250B; SMARCf2; ELD/OSA1). Szerkezetében és tevékenységében is hasonló az ARID1A fehérjéhez. Úgy gondolták, hogy az SWI–SNF össztesben az ARID1A fehérjével vagylagosan van jelen, de kiderült, hogy ritkán együtt is előfordulhatnak. (→SWI–SNF össztes)

ARID2 fehérje ( AT- rich interactive domain-containing protein 2, ARID domain-containing protein 2) a pBAF össztes egyik alegysége. (Egyéb nevei: BAF200, Zinc finger protein with activation potential [Zipzap/p200]). A pBAF össztest kapcsolja a DNS AT-gazdag részéhez.

CD28 ( clusters of differentiation 28) sejtfelszíni jelfogócsalád, hasonló szerkezetű sejtfelszíni fehérjék. Három gomolyuk (sejtkívüli, sejthártyai, sejtbeli) van. Jellemző az immunglobulinszerű változó sejtkívüli gomoly sajátos mintázata; a sejtbeli gomolyban tirozin van. A CD28 a fehérjecsalád alapító tagja. Egyéb tagjai: ICOS, CTLA4, PD1, PD1H, TIGIT, and BTLA. A B7 fehérjékkel kapcsolódnak.

CD28 fehérje a T-sejtek felszínén lévő jelfogó; a CD4 T-sejtek ~80, a CD8 T-sejtek ~50%-án van jelen állandóan. A kifejeződése a korral csökken. Az alapszintű folyamatos jelenlétük teszi lehetővé a Treg-sejtek állandó működését, az autoimmunitás kivédését.

A CD28 az éretlen T-sejtek legfontosabb érője. Az érett T-sejteken meghatározó az IL2 és más citokinek, továbbá kemokinek képzésében és a T-sejt megmaradásában (túlélésjelek, BCLxL). Befolyásolja a T-sejt anyagcseréjét, sajátosan foszforilez, serkenti számos gén átírását, és módosítja az aktinsejtvázat is. Végeredményben hatása rendkívül szerteágazó.

A B7_1/2-vel kötődik a pMHC–TCR társulás hatására, de kapcsolódik a B7H2-vel is. A sejtplazmai mintázataihoz sokféle fehérje kapcsolódhat (SHIP1, SLP76, GRAP, CBL, ITK, PI3K, GRB2, GADS, CSK, STS1, PTPN11, VAV3, CIN85, LCK, FLNA, CD2AP), lehetővé téve számos jelközvetítést.

A CD28 megjelenik a csontvelősejteken, a neutrofil és az eozinofil fehérvérsejteken, valamint a plazmasejteken, elősegítve az ellenanyag képződését.

CTLA4 (cytotoxic T-lymphocyte-antigen 4) fehérje (egyéb elnevezései: cytotoxic T-lymphocyte-associated protein 4, CD152 fehérje) jelfogógátló fehérje a T-, B-, NK, NKT, DC sejtekben. Immunellenőrző pontként viselkedik: gátolja a sejtosztódást és az IL2 képződését, továbbá befolyásolja az eredeti CD4⁺-T-sejtek elkülönülését, de szabályozza a T-sejtek végrehajtó tevékenységét is, pl. a B-sejtekre gyakorolt hatást.

Ha a CTLA4 gátolt/hibás, felszaporodnak a TH2-sejtek, kivált a TH17-sejtek. A CTLA4 a szabályozó T-sejteken (Treg) állandóan jelen van, egyéb T-sejtekben a mag körüli Golgi-hálózatban, a beltestecsben és az emésztőtestecsekben található; folyamatosan áramlik a sejtfelszínre, de csak foszforilezett állapotban marad ott. Az antigénbemutató sejtek B7_1/2 és a B7H2 fehérjéjével kötődik.

A CTLA4 gén (2q33.2) négyféle CTLA4-et kódol, és gyakori a sokalakúság is; ezek különböző módon hatnak, és különböző, elsősorban autoimmun betegségekkel függnek össze.

PD1 ( programmed death-1) fehérje (egyéb neve: PDCD1) gátló jelfogó a CD4- és a CD8-T-sejtekben, az NK, NKT és B-sejtekben, a nagyfalókban és néhány DC-sejtben. A T-sejtekben gátolja a jelközvetítéseket (PI3K, RAS–MAK), a citokinek és a végrehajtó működéséhez szükséges átírásfehérjék képződését, csökkenti a T-sejtek mozgását, kapcsolódását más sejtekkel és a sejtpusztító hatását; a sejtvégzeti molekulák felszaporodásához vezet.

A PD1 jelzés hatására jelenik meg a sejt felszínén tevősítéskor vagy idült gyulladásnál; egyébként a sejtplazmában van. A T-sejteken a pMHC–TRC kapcsolódás, továbbá IL2, IL7, IL15, IL21 és I-es formájú IFN hatására fejeződik ki. Sejtfelszíni megjelenését még a sejt anyagcseréje is befolyásolja: glükozbontáskor csökken, ösztrogén hatására viszont fokozódik. Átmenetileg az eredeti T-sejtek felszínén is jelen van.

Ha a serkentés folyamatos (idült gyulladás), a PD1 folyvást kerül a sejt felszínére, aminek következtében a T-sejt működése zavarttá válik – ezt nevezzük T-sejt-kimerülésnek (T cell exhaustion).

A PD1 a PDL1 (programmed death-1 ligand) és a PDL2 (programmed death-2 ligand) jelvivőkkel kapcsolódik.

A PD1 gén (2q37.3) négyféle PD1-t képes kódolni, köztük vízoldékony változatot. Gyakori a sokalakúság is. Ezek is különbözök, és összefüggnek autoimmun betegségekkel. (→PD1)

ICOS ( inducible costimulator) serkentő T-sejt felszíni jelfogó; a TCR kapcsolódására fejeződik ki. Főleg a Th2-, kevésbé a Th1-sejteket serkenti, elősegíti az IL10 képződését a szabályozó T-sejtek fenntartásához.

daganatgátló tumor suppressor a daganatok növekedését akadályozó fehérjék és gének jelölői.

daganatgátló fehérje tumor suppressor protein olyan fehérje, amelynek kikapcsolódása miatt a sejt ráksejtté alakulhat. Ezek a fehérjék a sejtműködés, sejtegyensúly, sejtosztódás folyamataiban vesznek részt. Ha tétlenné válnak, zavar keletkezhet ezekben a folyamatokban.

daganatgátló gén tumor suppressor gene (→gén)

enzim enzyme a szervezetben végbemenő vegyi folyamatokat kovászoló olyan molekula, amely a vegyi folyamat végén változatlanul megmarad. A vegyfolyamatot nem változtatja meg, csak sarkallja. Rendkívüli hatékonyság jellemzi: a vegyi átalakulás gyorsítása ~10⁸ arányú is lehet; ezt az indítóenergia* (reaction activation energy) csökkentésével éri el. Bizonyos enzimhatású RNS-molekuláktól (riboenzimek*, ribozymes) eltekintve, az enzimek mind gömbfehérjék.

Szervezetünkben vegyi folyamatok milliói zajlanak minden pillanatban a táplálékkal felvett energia beépítésére, a sejtek feladatainak ellátására, sejtek tevékenységének összehangolására stb. Élettani körülmények között a szervezetben lejátszódó vegyi átalakulások önmagukban csak nagyon lassan, a szabadenergia viszonyok szerint mennek végbe, ez pedig nem felel meg a biológiai igényeknek (a vegyi folyamatok egyensúlyban tartásának, szabályozásának, azonnali válaszok adásának stb.). Ezért a folyamatokat gyorsítani kell; ezt végzik az enzimek.

azonenzim* isoenzyme, isozyme azonos vegyi átalakulást előmozdító különböző fehérjék egyike. Az enzimváltozatok azonos összetételű, de szerkezetükben, tulajdonságaikban (vegyi, fizikai, immunológiai tulajdonság, térszerkezet) némileg eltérő enzimek. Például az LDH-nak (laktát-dehidrogenáz) öt változata (LDH1, 2 stb.) ismert. Az azonenzimeknek eltérhet a szabályozása, a vegyfolyamatot gyorsító hatása, elhelyezkedése a sejtben, eloszlása a szövetekben, például a malát-dehidrogenáznak két változata van, az egyik a sejtplazmában szabadon, a másik a mitochondriumban.

előenzim zymogen (proen­zyme) tespedt állapotban képződő enzimek, egyszerű fehérjék, amelyek vízbontással válnak tevékennyé. Általában vízzel bontó enzimek hasítják a polipeptidet, megváltoztatva a molekula szerkezetét úgy, hogy enzimmé alakuljon. Ilyenek a vérplazmában lévő véralvadási enzimek, vagy az emésztőrendszeri váladékok, amely csak a bélrendszerbe érve válnak tevékennyé. Ha a célhely elérése előtt már hatnának, kóros állapot keletkezne. Pl.: alvadási, vérzési zavarok.

enzimsor multienzyme complex több, egymást kiegészítő enzimegyüttes, amelyben az első enzim terméke, a második enzim vegylete; a második enzim terméke a következő enzim vegylete stb. A vegyi folyamatot az enzimek térbeli összerendeződése teszi lehetővé. Az enzimsorok leginkább hártyákban fordulnak elő, pl. a mitochondrium belső hártyájában lezajló elektronszállítás (respiratory chain).

fehérjeenzim rendkívül változékony gömbfehérje. A gömbfehérjék szerkezetűket sokfélén változtatják: kezdve az aminosav-oldalláncok elmozdulásától, nagyobb polipeptidszakaszok tekeredésén át, a gomolyok átrendeződéséig. A több polipeptides enzim negyedleges szerkezete is lényegesen módosulhat: a polipeptidek elfordulhatnak, tekeredhetnek, közeledhetnek, távolodhatnak egymástól, tömörödött vagy fellazult állapotba kerülve. A szerkezeti változások a vagylethez idomulnak, és szorosan összefüggnek az enzimek tevékenységével. (→enzimfolyamat)

félenzim* apoenzyme társhatóval működő olyan enzim, amelyhez a társható még nem kötődött. A félenzim tespedt, enzimhatást nem fejt ki, tevékennyé a társhatóval válik.

fémenzim* metalloenzyme fémiont szervesen tartalmazó enzim; nélküle az enzim nem működik. Például a hemoglobinban vas, a tirozinázban réz van. A fémion részt vesz az enzimfolyamatban: képes elektront kilökni és átadni. Egyes fémek a vegyletet a megfelelő helyre irányító kötéssel kapcsolják. Mások az enzimfehérje harmadlagos, negyedleges szerkezetét rögzítik. Újabban a fémenzimek közé sorolják a nem fémes szervetlen iont tartalmazó enzimeket is, mint például a Ca-, Mg-iont tartalmazókat.

fémserkentett enzim* metal activated enzyme olyan félenzim, amelyik társuló fémionnal válik tevékennyé.

folytonos enzim* constitutive enzyme olyan sejtenzim, amelynek mennyisége a sejt életében nem változik; képződése és bomlása arányos, a sejtben állandóan jelen van.

keltett enzim* inducible enzyme a sejt szükséglete szerint képződő és bomló enzim. Ilyenek például a glükóz- vagy az aminosav-anyagcserében résztvevő enzimek. A vegylet (pl. glükóz) felszaporodásakor vagy hormonok hatására képződnek.

riboenzim ribozyme enzimhatású RNS.

teleenzim* (holoenzyme) a társhatóval társultat félenzim (l. feljebb).

térkötő helyes enzim* allosteric enzyme olyen enzim, amelynek a hatáshelyen kívül más kötőhelye is van. Az ilyen kötőhelyet nevezzük térkötő helynek* (allosteric site). A térkötő helyhez kapcsolódó molekulák az enzim tevékenységét szabályozzák (térkötő helyes szabályozás, allosteric regulation) (→enzimfolyamat/enzimfolyamat-szabályozás)

többhatású enzim* multifunctional enzyme. Több hatáshelye van, ezekben különböző vegyleteket köt, ezért többféle vegyi folyamat gyorsítására képes enzim. (→enzimfolyamat)

G-fehérjék guanine nucleotide-binding proteins GTP-kötő fehérjék, számos jelközvetítést és megszámlálhatatlan sejtfolyamatot szabályoznak; miután a kötött GTP-t GDP-vé képesek alakítani, GTPázoknak is nevezik őket. Két formájuk ismert: a három (α, β és γ) alegységes és az egy alegységes fehérje; az előbbieket nevezik nagynak, az utóbbiakat kicsinek is.A három alegységes G-fehérjék esetében valójában csak az α alegységek rendelkeznek a GTP-kötés képességével, ezek többfélék lehetnek: a leggyakoribbak a Gα_s (serkentő) és a Gα_i (inhibitor, gátló) G-fehérjék, de van Gα_q- és Gα₁₂-fehérje is.

nagy G-fehérje csak az α-alegysége (Gα) képes a GTP kötésére (a kapcsolódás helye a GTP-kötő zseb). Az α-alegységhez kapcsolódó β- és γ-alegységet (Gβ és Gγ) – mivel nem kötnek GTP-t – nem is sorolják a G-fehérjék családjába. Miután az α- és a γ-alegységhez elektron-kötéssel lipid (zsírsav) molekula is kapcsolódik (lipid-horgony), ezek a sejthártya belső rétegébe illeszkednek, míg a β-alegység a γ-val társulva vesz részt a szerkezet kialakításában. A Gβ WD40 ismétleteket, gomolyt tratlmaz, állványfehérjeként lehetővé tesz fehérjekölcsönhatásokat. A hármas csak akkor marad együtt, ha az α-alegység GDP-kötött, gerjesztetlen állapotban van. A GTP-vel kapcsolt α-alegység viszont elválik a másik kettőtől: így fejti ki a hatását. A GTP-kötött α-alegység leválása után szabaddá vált βγ-alegység is képes lesz más célfehérjékhez kapcsolódva azokat gerjeszteni. Az α-, a β- és a γ-alegységeket sokféle különböző gén kódolja, ezért számos változatuk van: társulásukkal több ezerféle háromalegységes G-fehérje keletkezhet; mind részt vehet más-más jelátvitelben. Az alegységek a sejthártyáhozhoz kapcsolódva egyesülnek háromalegységes G-fehérjévé. (Az ábrán a szürke rész a sejthártyát jelöli. G_sα = serkentő formájú α-alegység. (→G-fehérje-kapcsolt jelfogó, G-fehérjés jelközvetítés)

kis G-fehérje 180–300 aminosavat tartalmaz; egyetlen egység alkotja. A kis G-fehérjék legelőször felfedezett tagja a RAS fehérje, amely lipid-horgonnyal a sejthártya belső felszínén rögzül (a háromalegységes G-fehérjék α-alegységéhez hasonlóan). Ugyanakkor a kis G-fehérjék közé tartoznak a sejtplazmában található oldott fehérjék is. A kis G-fehérjék a sejtműködés szinte minden folyamatában közreműködnek.

PAX ( paired bo x) fehérjék Pax proteins a PAX gének által képzett átírásfehérjék. Kilencféle (PAX1–9) ismert; mindegyiknek az N-végén törzsökös elsődleges DNS-kötő gomoly, a párdoboz gomoly* (paired box domain) van, amely 128 aminosav-maradékból áll. Még kétféle gomolyuk ismert: a második DNS-kötő gomoly, a párszerű hasondoboz gomoly* (pair-typed homeobox domain), a C-végen helyezkedik el. Hiányzik a PAX1-ben és a PAX9-ben, és csak részben van meg a PAX2, PAX5 és PAX8 fehérjében. A nyolcpeptides gomoly (octapeptide-coding domain) a másik kettő között található; nincs meg a PAX4-ben és a PAX6-ban. (→PAX gének) A PAX fehérjék bázissorfajlagosan kötődnek a DNS-hez, és serkentik vagy gátolják a génátírást. Meghatározók az ébrény és a szervek fejlődésében, tevékenységük szerteágazó.

PAX2 fehérje daganatgátló; a húgy-ivar szervek és a Müller-rendszer kialakulásában vesz részt. A méhnyálkahártyában folyamatosan kifejeződik.

PAX5 fehérje a BSAP (B cell-specific activator protein), a B-sejtek fejlődésében, korai elkülönülésében vesz részt. A B-sejtek a plazmasejtek kivételével képezik a PAX5 fehérjét, és kifejeződik a kóros B-sejteken is. Szöveti immunfestődéssel vizsgáljuk, Kifejeződése a nyiroktüszők köpenyi részében kifejezett, a csíraközpontban jóval visszafogottabb. Jellegzetesen festődik a hagyományos és a NLP Hodgkin-lymphomában; a Reed–Sternberg (RS) sejtekben csaknem egyforma a PAX5-festődés. A nagysejtes lymphomákban (anaplastic large cell lymphoma) (T-sejtes lymphomák) egyenetlen, ezért ez jól elkülöníthető a PAX5-festődéssel a Hodgkin-lymphomáktól.

PAX8 fehérje a női nemi szervek, a pajzsmirigy és a vesék kialakulásában működik közre. Fajlagosan a petefészek-, a pajzsmirigy- és a veserákokban fejeződik ki. Kifejezett a festődése a Hodgkin- és NLP Hodgkin-lymphomákban is.

UVR fehérjék (ultraviolet radiation [uvr] proteins) az UVR gének által kódolt, a DNS-hibajavításban részt vevő olyan fehérjék, amelyeket az ibolyántúli sugárzás képes elpusztítani. Innen az elnevezésük. A fehérjék ABC-szállító nagycsaládjának (ABC-transporter superfamily) tagjai. Endonukleáz tevékenységben vesznek részt, ATP felhasználásával. Négy válfajuk ismert, amelyeket a, b, c, és d betűkkel jelölünk (UVRa stb.). Az UVRa, UVRb és UVRc általában együttesen hat; ezért külön nevet is kapott: UVRabc endonukleáz(uvrABC damage-specific endonuclease). Az UVRa a DNS-hiba felismerésében, az UVRb a kapcsolódásokban, az UVRc meg a végrehajtásban tevékeny.

UVRa a DNS-től független ATPáz. Két DNS-kötőhelye, két UVRb- és egy ATP-kötőhelye van. GTPáz működésű is. ATP segítségével kettőst képez másik UVRa-val (UVRa₂); ez a hatásos forma, így képes kötődni az ép és hibás DNS-szálhoz. A kötődéshez nem szükséges ATP, de az ADP gyengíti a kapcsolódást. A DNS-t pásztázva ismeri fel a hibát. A C-végen lévő cinkujjak mintázat (zinc fingers) alapvető a károsodott DNS felismeréséhez, de nem a kötődéshez.

UVRb Rejtett ATPáz, kapcsolódik a DNS-hez. A kapcsolódás megváltoztatja mindkettő szerkezetét: a sérült DNS-rész feltekeredik az UVRb-re. A DNS-szállal és az UVRa-val együttest képez; ATP-t bontó hatása ekkor érvényesül. Elősegíti az UVRa DNS-hiba-felismerését.

UVRc a DNS-szálhoz erősen kötődő fehérje, az UVRabc endonukleáz végrehajtó egysége. Az UVRb–DNS egységhez kötődve vágja ki a hibás DNS-részt a DNS-gerinc kettős bontásával; először a sérült szakasz 3’-, majd az 5’-végén.

UVRd fehérje helikáz (DNS-helikáz-2), DNS-függő ATPáz. A DNS-sel társult UVRa, UVRb és UVRc együtteshez kapcsolódik. A két DNS-szál közötti hidrogénkötéseket bontja, a DNS-szálakat választja szét. Elősegíti az UVRc leválását is.

adaptor protein →kapcsolófehérje

analog hasonmás (→hasonmásság) ■ analogous protein hasonmás fehérje (→fehérje) ■ analogous gene hasonmás gén (→gén) ■ analogous/analog organs hasonmás szervek (→szervek) ■ analogy →hasonmásság.

argonauta-fehérjecsalád argonaute proteins, Argonaute (AGO) protein family törzsökös RNS-kötő fehérjecsalád, a kis szabályozó RNS-ekhez kötődő alapvető, ~100 kDa nagyságú fehérjék. Szerkezetük kétlebenyes, 4 gomollyal (N, PAZ, MID, PIWI) és két összekötővel (L1 és L2). Az 5’-végi lebenyben az N (N terminal) és a PAZ (PIWIArgonaute-Zwille) gomoly van; ezeket az L1 (linker 1) köti össze. A 3’-végi lebeny belső oldalán a MID (middle), mellette a 3’-véget alkotó PIWI gomoly található. A két lebenyt az L2 kapcsolja egybe. A MID és a PIWI gomoly között van 5’-végi nukleotidkötő zseb* (5′ nucleotide-binding pocket); ez szorosan köti az RNS vezetőszálának 5’-végi nukleotidját. A PAZ gomoly a vezetőszál 3’-végét köti. A PIWI gomoly pedig hasítja a kétszálú RNS-nek a kapcsolódási hellyel szembeni kiegészítő szálát. Az N gomoly választja szét a két szálat, és irányítja a PIWI gomolyt. (→RNS-kötő gomolyok)

Az argonautafehérjék a gomolyok és az összekötök szerkezet szerint sokfélék; négy csoportot különböztetnek meg: AGO-szerű, PIWI-szerű, WAGO és Trypanosoma család (AGO-like family, PIWI-like family, WAGO family, Trypanosoma AGO family). Az emberi sejtekben nyolcféle argonauta- (4 AGO és 4 PIWI) fehérje fordul elő, ekként csak az AGO és a PIWI alcsaládok fontosak.

AGO-fehérjék az argonautafehérjék elterjedt alakjai az emberi sejtekben; AGO1–4 a nevük. Az AGO2 (Argonaute RISC Catalytic Component 2, Q10; EIF2C2) a RISC törzsfehérjéje. A miRNS-hez (vagy siRNS-hez) kapcsolódva szállítódik az mRNS kivágandó helyéhez. A miRNS (siRNS) és az mRNS kapcsolódásával válik tevékennyé, és hasítja az mRNS-t; tehát RNáz hatású. (→RISC). Az AGO3 a miRNS-hez kapcsolódva akadályozza az mRNS átfordítódását. Újabb megfigyelések szerint: más kis RNS-hez kötődve, avagy a kötődés módja szerint – hasonlóan az AGO2-höz – mRNS-t hasító hatású is lehet. Az AGO1, AGO4 ismereteink szerint nem RNáz hatású, csupán az mRNS átfordítódását gátolja. Az AGO-fehérjék csillapítják a génátíródást is: az indítóterület kiegészítő bázisaival párosodva akadályoznak.

PIWI (P element-induced wimpy testis) fehérjék RNázok, a piRNS-sel kapcsolódnak, az ondósejtképződésben vesznek részt (→piRNS). Három gomolyuk van: a MID, PAZ és a PIWI gomoly. A MID a piRNS 5’-végéhez, a PAZ a 3’-végéhez horgonyozódik. A PIWI gomolyhoz társul a kis RNS, amely irányítja és bázispárosodással kapcsolja a célmolekulához. Ez a hasító gomoly, RNáz. (→ribonukleáz)

burokfehérje-össztes coat protein complex bizonyos szállító hólyagcsák burkát képező fehérjék együttese. Három legismertebb formája klatrinburok (clathrin coat), a burokfehérje-1-össztes (COPI) és a burokfehérje-2-össztes (COPII). Legfontosabb feladatuk, hogy a hártya felszínén egymással összekapcsolódva annyira meggörbítik a hártyát, hogy az végül gömb alakot vesz fel, és képessé válik a lefűződésre.

burokfehérje-1-össztes coat protein complex I, COP1 főleg a Golgi-hálózattól a plazmahálózathoz haladó és a Golgi-hálózaton belüli visszirányba történő szállítás hólyagcsája. Hét fehérjéből áll, ezeket görög betűkkel jelöljük: αβ’βγδεζ a fehérjék képződésük után összekapcsolódnak és együtt is maradnak (heptameric coat complex coatomer, CM). A COP1 képződéséhez szükséges még az ARF1 (ADP-ribosylation factor 1) GTPáz.

A burok összeszerelődése az ARF1 tevősítésével indul, amely az ARF1-hez kötött GDP GTP-re cserélésével valósul meg. Ebben az ARF1-GEF (guanine nucleotide exchange factor) cserélőfehérje vesz részt. Míg az ARF1-GDP nem képes erre, az ARF1-GTP már a Golgi-hártyához kapcsolódhat, és toborozza a burokfehérje-1-össztest (coatomer). A képződő hólyag területén kapcsolódik a szállítandó fehérje is (ha vízoldékony, akkor jelfogóján keresztül). A hólyagcsa lefűződésében dinamin vagy dinamin-szerű fehérjék vesznek részt, majd ezután a burok is leválik. A burokfehérje-1-össztes leválásában központi szerepe van az ARF1-nek, amely vízbontással a kötött GTP-t GDP-vé alakítja, így leválik a hólyagcsa hártyájáról. Az ARF1 vízbontás tevősítésében, így az ARF-GDP képződésében az ARF-GAP (GTP-ase activating protein) működik közre.

burokfehérje-2-össztes coat protein complex II, COPII a plazmahálózat küldőhelyén lévő szállítandó fehérjét kiválasztó és burkoló hólyagcsa.

Két réteget képező 4 fehérjéből (SEC23, SEC24, SEC13 és SEC31). A SEC23 és SEC24 kettőst képezve alkotja a belső réteget, a SEC13 és SEC31, szintén kettőst képezve, a külsőt.

A szállítandó fehérje – ha vízoldékony, általában a jelfogóján keresztül – kötődik a plazmahálózat hártyához. A kötődés folyamata és a hólyagcsa kialakulásának és lefűződésének lépései, valamint a burok leválásának folyamata megegyezik a burokfehérje-1-össztesnél leírtakkal, de itt a Sar1 nevű GTPáz, a Sar1-GEF és a Sar1-GAP vesz részt (ez utóbbi maga a SEC23 burokfehérje). A Sar1-GTP a SEC23–SEC24 kettőssel kapcsolódik, majd a SEC13–SEC31 kettős alkotta külső réteg összekötővel csatlakozik a SAR1–SEC23–SEC24 együtteshez. Ezek után újabb és újabb kettősök csatlakoznak, együttesük görbíti és végül gömb alakúvá formálja a hártyát.

chaperone protein→ dajkafehérje

consensus, másképpen canonical, a molekuláris biológiában törzs ■ consensus gene törzsgén (→gén) ■ consensus protein törzsfehérje (→fehérje) ■ consensus sequence (→bázissor) ■ consensus splicing site (→RNS)

CRP (C-reactive protein) hevenyszakasz fehérje, a gyulladásos folyamatok egyik legérzékenyebb jelzője. Gyulladások, szövetsérülések hatására keletkezik, elsősorban a májsejtekben a nagyfalósejtek, a T-sejtek és a zsírsejtekből kiszabaduló gyulladásos citokinek, leginkább IL6 és TNFα hatására; a szérumba kerül.

Egy- és ötegységes formája van. Az egyegységes 224 aminosavból áll, tömege ~ 25 Da. A szérumban az állékony ötegységes formává alakul, tömege ~120 Da, gyűrű alakú. A pentraxin fehérjecsalád tagja. A kódoló génje az 1-es kromoszóma hosszú karján van (1q23.2).

A pusztuló sejtek és bizonyos baktériumok felszínén megjelenő lizofoszfatidil-kolinhoz kötődik, mintegy megjelöli azokat, és mint jelfogó kapcsolja a komplementrendszer molekuláit, valamint a makrofágokat; ezek takarítják el az elpusztult sejtet, illetőleg a megjelölt baktériumokat. Elindít jelzésfolyamatokat, létrehozva a gyulladásválaszt. Fokozza a sejtvégzetet, citokinek (IL6, TNFα) képződését.

A CRP gyulladás hatására fokozottan keletkezik, mennyisége a szérumban két órán belüli sokszorosára emelkedik, csúcsértékét 48 óra alatt éri el. Felezési ideje 18 óra, meglehetősen állandó, ezért jól követi, jelzi a gyulladásfolyamatot.

Élettani szérumszintje <3 mg/l; a nemek, az életkor, a körülmények és a népcsoportok szerint némileg eltér, de befolyásolják az anyagcsere-folyamatok is.

Enyhén emelkedett értéke (3–10 mg/l) a gyulladásállapotok egyik legegyszerűbb és legérzékenyebb jelzője; ennek klinikai jelentősége rendkívüli. Jelez ér- és szívbetegségeket és ezekre való hajlamot. Társulása gondolkodási zavarokkal, szellemi leépüléssel, tudathasadással régóta ismert, ezeknek a betegségeknek az ellenőrzésében is nagyon fontos, pl. tudathasadásos rohamot megelőzően emelkedik az értéke.

Mérsékelten emelkedett értékek (10–100 mg/l) fordulnak elő általános gyulladásokban (autoimmun betegségekben, SLE-ben), rosszindulatú daganatok, koszorúér-elzáródás, szervek gyulladásainak eseteiben.

Emelkedett értékekkel (100–1000 mg/l) heveny fertőzéseknél, súlyos sérüléseknél látunk.

DEAD doboz fehérjecsalád DEAD-box RNA proteins/helicases D-E-A-D (asp-glu-ala-asp) sorrendben lévő aminosavakat is tartalmazó mintázatokat hordozó RNS-hez kötődő fehérjék. Mintázat alapján kapcsolódnak. Helikázok, az RNS-anyagcsere számos folyamatában vesznek részt, pl. a droshaegyütteshez kapcsolódva az elsődleges miRNS elő-miRNS-sé átalakításában van szerepük. Részük van az idegen aminosavak felismerésében is.

DNS-fehérjeköpeny nucleocapsid (nukleokapszid) (→víruszerkezet)

exchange factor →cserélőfehérje

G-fehérje-kapcsolt jelfogó G protein-coupled receptor, GPCR (egyéb nemzetközi nevei: seven-(pass)-transmembrane domain receptor, 7TM receptors, 7 membrane spanning, heptahelical receptor, serpentine receptor, G protein-linked receptors, GPLR). A hazai irodalomban használatos a 7TM-jelfogó (7 transmembrane [7TM] domain) elnevezés is.

A 7TM-fehérjék a külső és belső felszínen hurkokkal összekapcsolt hét sejthártyán áthaladó α-csavarulattal rögzülnek a sejthártyában; ezen kívül a polipeptid lánc mindkét vége is hurkot formál - az N-vég a sejten kívül, míg a C-vég a sejten belül található. A sejthártyán kívüli rész köti a jelvivőt, a sejtbe nyúló hurkok közül kettő pedig a háromalegységes G-fehérje α-alegységét; ez utóbbi esemény általában akkor következik be, amikor a jelfogó gerjesztődik a jelvivő hatására, de az is előfordul, hogy a G-fehérje a jelfogó tevőtlen állapotában is hozzá kapcsolt.. (Az ábrát Teleki Katalin készítette.)

Ez a legnagyobb jelfogócsalád, emberben 800-nál több génváltozatot ismerünk. Az általuk kötött jelvivők szintén igen változatosak: a fotontól (rodopszin) az ionokon (H⁺, Ca⁺⁺), a kis molekulákon (odor- [szaglás-] molekulák) és a lipideken át a viszonylag nagy polipeptidekig (FSH, LH, trombin, WNT) terjed. A 7TM-jelfogókat öt alcsaládba (rodopszin-, szekretin-, glutamát-, adhéziós és a Frizzled típusú receptorok) sorolják. Az általuk indított jelközvetítések egymásba is kapcsolódnak, behálózzák az egész sejtet.

G-fehérje-kapcsolt jelfogó kináz G-protein-coupled receptor kinase, GRK szerin-treonin-kináz. Hét fajtája ismert; ezeket három alcsaládba sorolják hasonlóság alapján (GRK1 [rodopszin-kináz] és GRK7; GRK2 és GRK3; valamint GRK4–6). Három gomolyuk van: középen a sarkalló (foszforilező), mely a PKA és PKC-hez (fehérjekináz-A, -C) hasonló szerkezetű; a szabályozó gomoly az N-végen és a változó gomoly a C-végen. A GRK-k a G-fehérje-kapcsolt jelfogók sajátos foszforilezése mellett sok más fehérjét is foszforileznek (→epidermal growth factor [EGF], platelet-derived growth factor [PDGF] jelfogó, tubulin, R-SMAD stb.). A GRK-k által kapcsolt foszfátcsoport gátló hatású a G-fehérje-kapcsolt jelfogóra; szerepük elsősorban a jelzésberekesztésben van.

G-fehérje-kapcsolt jelközvetítés A jelfogó sejtkívüli vájolatához (a vázlatos ábrán R jelöli) kapcsolódik a jelvivő, és megváltozik a jelfogó szerkezete, aminek következtében a sejtbeli végen kötőhely válik szabaddá. Ehhez kapcsolódik a háromegységes (Gα, Gβ és Gγ) G-fehérje α-alegysége, rendszerint egyféle, de – a jelfogó természetétől függően – társulhat többféle is. A kötődés következtében módosul a Gα szerkezete, megnyílik a GDP-t kötő zseb, és leválik a GDP. A sejtben a GTP tízszer nagyobb töménységben van jelen, és – a harmadik foszfát miatt – nagyobb hajlammal kötődik, mint a GDP, ezért a levált GDP helyét azonnal egy GTP foglalja el. A GTP társulására megváltozik a teljes háromalegységes G-fehérje szerkezete; a GTP-t kötő Gα tevősödik, egyrészt elválik a Gβ–Gγ-tól, másrészt szerkezetváltozása következtében képes társulni a célenzimmel és tevősíti. A célenzim rendszerint sejthártyabeli enzim (az ábrán E jelöli). A Gα GTPáz tulajdonsága miatt egy idő után vízbelépéssel bontja a GTP-t GDP-re és foszfátra.. A GDP-t kötő Gα ismét tevőtlen állapotba kerül, újra egyesül és Gβ–Gγ-val, és a folyamat kezdődhet elölről.

Sokféle enzim válik működővé a GTP-kötött Gα-fehérjével kapcsolódva. Ilyen enzimek többek között az adenilát-cikláz, amely másodlagos hírvivőt, cAMP-t állít elő ATP-ből; a foszfolipáz-Cβ (PLCβ), amely két másodlagos hírvivőt, diacilglicerolt és inozitol-trifoszfátot is létrehoz; a cGMP-t bontó cGMP-foszfodiészteráz stb. Ismerünk G-fehérjékkel szabályozódó, ún. G-fehérje-vezérelt ioncsatornákat; köztük vannak Cl-, K-, Ca- és Na-csatornák is. Összességében igen sokféle folyamat (citokinek, hormonok képződése, ingerület-átvezetés, izomösszehúzódás, sejtmozgások, szervfejlődés, tanulás, emlékezés stb.) szabályozódik a G-fehérje-kapcsolt jelfogók általi jelközvetítéssel; ezek kapcsolódnak egymással is, mintegy hálózatot képeznek; elengedhetetlenek a szervezet egyensúlyállapotának megtartásában.

A jelfogónak a G-fehérjét serkentő hatása kétféleképpen szűnhet meg:

• Azonnal, ha leválik a jelvivő.

• A GRK (G-protein-coupled receptor kinase) hatására; ez a szabályozás fő formája. A GRK sajátosan csak a serkentett jelfogót foszforilezi, a jelfogón kialkult foszfátmintázatot felismerve hozzáfűződik a β-arrestin (β1/2-arrestin) fehérje, és fizikailag megakadályozza a jelfogó–G-fehérje társulást. Megszűnik a jelátadás, és megkezdődik a jelfogó–jelvivő bekebelezése: a β-arrestin hozzákapcsolja a jelfogót a bekebelezést végző rendszerhez (→AP2 [adaptin], klatrin). A jelfogó a jelvivővel együtt, hólyagocskába zárva, bekerül a sejtbe. A beltestecsben (endosome) elválasztódnak az újrahasznosuló jelfogók a lebontandóktól; az előbbiek ismét a sejthártyába kerülnek, az utóbbiak az emésztőtestecsbe (lysosome), ahol teljesen lebomlanak.

growth factor →növekedésfehérje

hnRNP ( heterogeneous nuclear ribo nucleo protein) sokrétű sejtmagi ribonuklein-fehérje*; az elő-RNS-hez azonnal kapcsolódik. A hnRNP-k az RNS-kötő fehérjék egyik családját alkotják. Zömében a sejtmagban vannak, egyes bázissorai kötik a maghoz, de átjutnak a plazmába is; ide-oda vándorolnak. Részt vesznek többek között a génátíródás és az elő-mRNS-kivágás folyamatában: az elő-mRNS-hez való kötődésükkel akadályozzák az RNS-szike haladását (l. lejjebb). Az elő-mRNS-hez kapcsolódva jelzik, ha az mRNS még nem megfelelő, nem szállítható a sejtplazmába. A kivágást követően az eltávolított közteshez kötődve maradnak, és jelzik, hogy a köztes lebontandó. Fontos szerepük van az mRNS szerkezetének rögzítésében és a sejtplazmába kerülésében, ahol kapcsolják az mRNS-t a ribogöbecs 40S alegységéhez, így működnek közre az átfordítódásban. Jelentős szerepük van még a sejtkörben és a DNS-hibák (pl. BRCA, HER2, p53) kijavításában: kőtődnek a hibás helyekre, és jeleznek.

homo- ■ homogeneous egynemű ■ homologous (homolog) rokonmás ■ homologous chromosome kromoszómapártag (→kromoszóma) ■ homologous protein rokonmás fehérje (→fehérje) ■ homologous gene rokonmás gén (→gén) ■ homologous recombination →szülőmás átrendeződés* ■ homologous recombination repair (HRR) →rokonmás átrendezés* ■ homologous RNA rokonmás RNS (→RNS) ■ homologous sequence rokonmás bázissor­ (→bázissor) ■ homology →rokonmásság

nucleation képződés, keletkezés ■ nucleation promoting factor/protein képződéssegítő tényező/fehérje/molekula* ■ nucleation site képződéshely/keletkezéshely*

piRNS (Piwi fehérje-RNS) piwi-interacting RNA, piRNA egyszálú, 23–30 nukleotid hosszú RNS; a kis közbeavatkozó RNS-ek közül a legnagyobb; a piRNS géncsoportosulások (piRNA clusters) terméke. Ezeket a géneket az RNS-polimeráz-II írja át; hosszú folytonos egyszálú RNS (ssRNA; single strand) keletkezik. Ez kerül a sejtplazmába, ahol RNáz hasítja piRNS-sé, vagy a már meglévő piRNS-t tartalmazó RISC (piRISC) köti bázispárosodással, és hasítja annak megfelelően.

Mindkét folyamatban 5’-monofoszfát közbenső piRNS (5’ monophosphate piRNA intermediate) képződik, amelyik hosszabb az érett piRNS-nél, és kapcsolódik PIWI fehérjével; ez alakítja érett piRNS-sé (→RISC).

Három alcsaládja ismert: a rasiRNS, a crasiRNS és a tel-sRNS – tevékenységük csak részben ismert.

rasiRNS (repeat-associated small interfering RNAs, rasiRNA) a férfi ivarsejtekben szabályozza az ugrálatok (transposons) és a visszugrálatok (retrotransposons) sokaságát.

crasiRNS (centromere repeat associated small interfering RNA) középrész-RNS* a kromoszómák középrészének ismétleteiről íródnak át, tevékenységük alig ismert.

telsRNS (telomere-specific small RNA, tel-sRNA) végrész-RNS* a kromoszómák végeinek, a végrészismétleteknek az átíródásából keletkező kis RNS (végrészátíratok, telomeric transcripts). A tel-sRNS-eket az ébrényi (embryonal) őssejtekben fedezték fel. Szerepük kevéssé ismert, bizonyára a végrészek kromatinjának szervezésében vesznek részt.

Az emberben a piRNS csak piRISC formájában van jelen. A piRNS-ek működésének megismerése további vizsgálatokat igényel. Jellegzetes, hogy a heterokromatikus területeken vannak jelen, feltehetően a heterokromatkus részek alapvető szabályozói. (→RISC)

PPI (protein-protein interactions) →fehérje–fehérje kölcsönhatások

pro- előtag; ’előforma, megelőző’ jelentésű ■ progenitor →előalak ■ prognosis →kórjóslat ■ progression →előrehaladás ■ progression-free survival (→túlélés) ■ prokaryocyte, prokaryote (prokariocita, prokariota) →maghíjas ■ prokollagén (→kollagén) ■ proliferation →burjánzás ■ promoter →indító ■ prophylaxis →megelőzés ■ prospective (→előretekintő) ■ prosthetic group tartozékcsoport (→enzimszerkezet) ■ proteomer néhányas fehérje ■ proteosome →fehérjetestecs (proteoszóma) ■ proteosome-shuttling factor (→fehérjetestecs-szállító jelfogó) ■ proteolysis →fehérjebontás ■ proteome (proteom) →képzett összfehérje ■ proteomer →fehérjenéhányas ■ proteomics képzett összfehérjék tanulmányozása ■ protooncogene daganatossággén ■ protozoon →egysejtű

protein →fehérje ■ protein-protein interactions (PPI) →fehérje–fehérje kölcsönhatások

RAB ( RAS analog in brain) fehérjecsalád a RAS fehérjék nagycsaládjának legnagyobbja. Kis jelközvetítő GTPázok: GTP-t kötve foszforilezik a célfehérjéket. A sejtbeli hólyagcsás szállítás szabályozói. Szerkezetük hasonló: a C-végen két cisztein van valamilyen változatban – ezek jelzik a sejthártyához kötődést. Jellegzetes a törzsökös G-gomoly (hat β-lemezből, öt α-csavarodásból és öt polipeptidhurokból tevődik össze).

A RAB fehérjék GDP-t kötve tétlenek, a sejtplazmában vannak a GDI (GDP dissociation inhibitor) fehérjével társulva. A GDI akadályozza, hogy a RAB kapcsolódjék a sejthártyához, kösse a serkentőfehérjéket (GEF [guanine nucleotide exchange factor], GAP [GTPase activating protein]), és foszforilezze a célfehérjét. A serkentő jelzésre valamelyik tirizin-kináz foszforilezi a GDI-t, amely elválik a RAB-tól. A RAB a sejthártyához kapcsolódik, kötődik és foszforilezi a GEF, RAB-GTP keletkezik, amely foszforilezi a célfehérjéjét. Ezt követően a RAB enyhe GTP-t bontó hatását fokozó, RAB-fajlagos GAP (GTPase activating protein) kötődik hozzá, és a GTP átalakul GDP-vé. A RAB-GDP elválik a hártyától, és társul a GDI-vel a sejtplazmában. Ezt nevezzük RAB-körnek. (→beltestecs, GAP, GEF)

RAB5 (Ras-related protein Rab-5, előfordul RAB5A-ként is) a legjelentősebb a hólyagcsás szállításban: a korai beltestecs szerkezetét és működését határozza meg (→beltestecs). 210 aminosavból épül fel, csaknem gömb alakú. A C-végi kétciszteines szerkezete gyakran módosul penilációval, meghatározva a sejthártyai kapcsolódás helyét. A RAB5A gén kódolja, amely 3p24.3-on helyezkedik el. A gén hibája a hólyagcsás szállítás zavarával jár. A RAB5-GDP-nek RAB5-GTP-vé alakítást VPS9 gomolyt tartalmazó cserélőfehérjék (GEF) sarkallják. Ilyenek: RABex5

RAB7 a késői beltestecs kialakulásának az irányítója (→beltestecs)

RNS–fehérje képződmények ribonucleoprotein particles, RNPs az RNS-fehérjékhez kapcsolódó más fehérjékkel keletkező együttesei. Az RNS–fehérje képződményeket rendszerint a bennük lévő fehérjékről nevezik el.

scaffold protein →állványfehérje

SMAD fehérjecsalád. A SMAD fehérjék kis molekulatömegű (20-50 kDa) fehérjék a sejtplazmában. (A SMAD fehérjék nevüket egy homológ Drosophila fehérje [MAD – mothers against decapentaplegic] való hasonlóság alapján kapták: similar to „mothers against decapentaplegic”). Nyolc formájuk ismert: SMAD1, -2, -3, -4, -5, -6, -7, és -8/9; ezeket három csoportra oszthatjuk:

SMAD_r (receptor-regulated SMAD) fehérjék. Ezek átírásfehérjék, a TGFRβ-tól származó jelet szállítják a jelfogótól a sejtmagba, a DNS-hez. A DNS-sel összekapcsolódva serkentik a génátíródást. Közéjük tartozik a SMAD2 és SMAD3 a TGFβ-activin-alcsaládból, valamint a SMAD1, -5 és -8-at a BMP (bone morphogenetic protein) alcsaládból. A SMAD_r-t a TGFβ1 foszforilezi és SMAD-foszfatáz defoszforiliti.

Közös (cooperate) SMAD. Ez a SMAD4, más néven SMAD_co. A tevékeny SMAD_r kapcsolja magához, és ezzel létre hozza a SMAD_r–SMAD_co kettőst. A SMAD_co teszi lehetővé, hogy a SMAD_r a sejtmagba jusson, és elindítsa a génátíródást. A SMAD4 azonos a hasnyálmirigyrákokban felfedezett DPC4 (deleted in pancreas carcinoma 4) daganatgátló fehérjével.

Gátló SMADOK (SMAD_i) a SMAD6 és SMAD7. Elsődlegesen a jelfogót hatástalanítják: ubiquitin-ligázokat és fehérje-foszfatázokat kapcsolnak hozzá. A SMAD_co-val egyesülve gátolják a SMAD_r–SMAD_co kettőst.

A SMAD-ok két egyforma szerkezeti egységből, az MH1 (Mad Homology 1) és az MH2-ből és egy foszforilező helyből tevődnek össze. Az MH1 kötődik a DNS-hez, az MH2 a jelfogóhoz, és kapcsolja a szabályozó fehérjét (SMAD_co), valamint segíti a génátírást – alapvetően a fehérje–fehérje kapcsolatokban vesz részt

TFIIh (transcrition factor IIH, TFIIH) IIh-átírásfehérje törzsökös fehérjetömörülés; tíz polipeptidből álló, gyűrű alakú, ~500 kDa tömegű fehérjeösztes kettős tevékenységgel:

▪ Általános átírást indító tényező a polimeráz-II általi átírásokban. Ez az egyetlen olyan átírásössztes, amelyiknek enzimműködése is van.

▪ Helikázössztesként vesz részt nukleotidkivágó DNS-javításban (NER), de szerepe van a sejtkör szabályozásában is.

Két nagy része a TF2H-mag és a CAK (CDK-activating complex).

▪ A TF2h-mag hét alegységből áll: tartalmaz két ATP-függő, ellenkező irányú helikázt (XPB és XPD), valamint a p62, p52, p44, p34 és p8 polipeptidet. Ez vesz részt a DNS javításában.

▪ A CAK a CDK7-kinázból (ciklinfüggő kináz), a ciklin-H-ból (CCNH) és a MAT1-ből tevődik össze; Ennek van szerepe a génátírásban. Pontosítja a DNS-hibát, helikázként bontja a hidrogénkötéseket, a DNS-szálat az XPA, XPC és XPG fehérjékkel együttműködésben. A nukleotidkivágó DNS-javításban nincs szerepe.

TFIIIa (transcription factor IIIA, TFIIIA) IIIa-átírásfehérje a polimeráz-III-at kapcsoló átírásfehérje, az 5S rRNS átírását indítja. A cinkujj mintázatot tartalmazó fehérjék nagycsaládjába tartozik. Kilenc cinkujj gomolya és egy különösen hosszú, ~52 bázispárnyi, DNS-t felismerő bázissora van. Sajátos, hogy a DNS-hez és az RNS-hez is képes erősen kötődni.

trans- ’át, keresztül’ jelentésű előtag ■ trans-acting regulatory elements, TREs bázissor-szabályozók (→bázissor-szabályozás) ■ transcript →átirat ■ transcription transzkripció →átírás ■ transcription factor transzkripciós faktor →átírásfehérje ■ transcription start site, TSS átíráskezdethely* (→indító) ■ translation, transzláció →átfordítás ■ translocation transzlokáció áthelyeződés (reciprocal translocation átcserélődés*) ■ translocon hártyajárat* (→plazmahálózat) ■ transmembrane (protein) hártyaátjáró (→fehérje) ■ transposon, transposable elements (transzpozon) →ugrálat