Intrinsisch ungeordnetes Protein

Die Struktur wird durch die Aminosäuresequenz bestimmt. Proteine befinden sich in der Zelle in einem wässrigen Milieu. Entsprechend kommen in IDPs vermehrt hydrophile und geladene Aminosäuren vor, während hydrophobe, ungeladene Aminosäuren eher eine stabile Tertiärstruktur erfordern. Basierend auf der TOP-IDP-Skala lautet die Rangfolge der Aminosäuren von ordnungsfördernd bis unordnungsfördernd wie folgt: W, F, Y, I, M, L, V, N, C, T, A, G, R, D, H, Q, K, S, E, P.^[1]

Die Bindung an einen Interaktionspartner führt häufig durch die gegenseitige Stabilisierung zu einer geordneten Faltung.

Bei Eukaryoten machen die IDPs mehr als 30 % aller Proteine aus.^[2] Die Größe der unstrukturierten Region variiert. So beschränkt sie sich in manchen Proteinen nur auf kurz Linkerregionen zwischen zwei Domänen, es existieren aber auch vollständig unstrukturierte Proteine.

Nachfolgend sind einige Proteine genannt, die zu den IDPs zählen:

• Casein
• Fibrinogen
• Trypsinogen
• Calcineurin
• p53
• BRCA1

IDPs interagieren häufig mit anderen Proteinen und fungieren als Knotenpunkt für Interaktionsnetzwerke. Sie binden ebenfalls Nukleinsäuren wie DNA oder RNA. IDPs sind u.a. an folgenden zellulären Vorgängen beteiligt:^[3]

• Signalwege
• Transkription
• Translation
• Zellzyklus
• Splicing
• Aufbau makromolekulärer Proteinkomplexe (z.B. Ribosom)
• Chromatinorganisation
• Aufbau und Abbau von Mikrofilamenten und Mikrotubuli

Innerhalb der ungeordneten Regionen finden sich viele posttranslationale Modifikationen, über welche die Interaktionen moduliert werden können.

IDPs spielen eine Rolle bei verschiedenen Erkrankungen. So ist die Aggregation ungefalteter oder fehlgefalteter Proteine der Auslöser vieler Synucleinopathien. Veränderungen in der IDR führen zudem häufig zum Verlust oder zur Beeinträchtigung der Proteinfunktion. Dies wurde u.a. bei Krebserkrankungen (p53 und BRCA1), kardiovaskulären Erkrankungen (Thrombin und Hirudin) und der Alzheimer-Krankheit (Tau-Protein) beobachtet.