P97

p97 wird in allen eukaryoten Zellen exprimiert und zählt entsprechend zu den häufigsten Proteinbausteinen (etwa 1 % der zytosolischen Proteinmasse). Der Name p97 bezieht sich auf die (scheinbare) Molekularmasse von 97 kDa. p97 ist in eine Vielzahl wichtiger Zellprozesse involviert:

• Regulation des Zellzyklus
• Ubiquitinsystem
• Autophagie
• Membranfusion
• Vesikulärer Transport
• DNA-Reparatur
• Proteinfaltung
• Apoptose

p97 besteht aus einer N-terminalen Domäne, gefolgt von zwei ATPase-Domänen (D1 und D2), die durch eine kurzen Linker getrennt sind. Der C-terminale Bereich weist eine flexible Sekundärstruktur auf. In den N- und C-terminalen Bereichen befinden sich zahlreiche Bindungsstellen für andere Proteine, die als Cofaktoren agieren.

In der Zelle ordnen sich sechs p97-Monomere zu einer ringförmigen Struktur mit einem zentralen Kanal an. Durch diesen werden mit Hilfe der Energie aus der ATP-Hydrolyse Substrat-Proteine hindurchgeschleust. Die Substrate werden dabei aus größeren Komplexen oder Proteinaggregaten gelöst und können danach mit Hilfe des Proteasoms abgebaut werden.

Mutationen im p97-Genlokus können zu seltenen degenerativen Erkrankungen führen. Zu diesen zählen:

• IBMPFD
• ALS
• Hereditäre motorisch-sensible Neuropathie Typ I

Die pathogenen Mutationen treten meist im N-terminalen Bereich auf. Sie führen in einigen Fällen zu einer erhöhten ATP-Hydrolyse oder beeinträchtigen die Bindung von Cofaktoren.

• Meyer H, Weihl CC. The VCP/p97 system at a glance: connecting cellular function to disease pathogenesis. J Cell Sci. 2014;127(Pt 18):3877-3883. doi:10.1242/jcs.093831