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Die '''ADAM-Metalloproteasen''' ([[Englische Sprache|engl.]] '''''A''' '''D'''isintegrin '''A'''nd '''M'''etalloproteinase'' = „ein [[Disintegrin]] und [[Metalloproteasen|Metalloproteinase]]“) sind eine Gruppe von [[Enzym]]en, die zu den [[Metzinkin]]en – einer Unterklasse der Metalloproteinasen – gehören. Als [[Coenzym#Kofaktoren|Kofaktor]] wird ein [[Zink]]-[[Ion]] benötigt. Bisher sind über 30 [[Homologie (Genetik)|orthologe]] ADAMs bekannt. Dazu kommen noch [[Spleißen (Biologie)|Spleißvarianten]].<ref>[http://merops.sanger.ac.uk/cgi-bin/famsum?family=M12 Familie M12 bei MEROPS]</ref><ref>{{EC|3.4.24.-}}</ref>

== Aufbau ==
[[Datei:Shedding 01.svg|mini|Schematischer Aufbau und Funktion der ADAM-Metalloproteasen]]
ADAM-Metalloproteasen sind integrale [[Transmembranprotein]]e vom Typ I (''single pass''). Sie bestehen in der Regel aus 800 bis 1200 [[Aminosäuren]]. Der [[Carboxyl-Terminus|C-Terminus]] befindet sich im [[Intrazellularraum|intrazellulären Raum]]. Ihm folgt der transmembrane Bereich, dem sich im extrazellulären Raum bei einigen ADAMs eine [[Epidermaler Wachstumsfaktor|EGF]]-ähnliche Domäne anschließt. Der nachfolgenden [[cystein]]reichen Domäne folgt die Disintegrin-Domäne. Danach kommt die Metalloprotease-Domäne. Eine Prodomäne mit [[Amino-Terminus|N-Terminus]] schließt das ADAM-Protein ab. Die Prodomäne muss für die Aktivierung des Enzyms abgespalten werden.<ref name="scholz">F. Scholz: ''Einfluss der Disintegrin-ähnlichen Metalloproteinase ADAM10 auf die proteolytische Spaltung von transmembranen Proteinen der Haut.'' Dissertation, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, 2006. {{URN|nbn|de:gbv:8-diss-18259}}</ref>
Die Prodomäne deaktiviert die Metalloprotease-Domäne mittels eines Cystein-Schalters (''cysteine switch'').<ref name="PMID2164689">H. E. Van Wart und H. Birkedal-Hansen: ''The cysteine switch: A principle of regulation of metalloproteinase activity with potential applicability to the entire matrix metalloproteinase gene family.'' In: ''[[PNAS]]'' 87, 1990, S. 5578–5582. PMID 2164689</ref> Konservierte Cystein-Reste in der Prodomäne koordinieren zusätzlich das für die Funktion des Enzyms notwendige [[Zink]]-Ion (Zn<sup>2+</sup>) innerhalb der Metalloprotease-Domäne. Dadurch kommt die Metalloprotease-Domäne in eine inaktive Konformation, wodurch das gesamte Enzym deaktiviert ist.
Durch [[Furin]] oder andere [[Proprotein-Convertase 1|Proprotein-Convertasen]] kann die Prodomäne abgespalten werden, wodurch das Zink-Ion nur noch von der Metalloproteasen-Domäne koordiniert wird und so das Enzym aktiviert ist.<ref name="PMID12514095"/>

Durch stärkere Komplexbildner, wie beispielsweise [[Ethylendiamintetraessigsäure|EDTA]], wird das Zink gebunden und die ADAM-Protease (reversibel) deaktiviert.<ref name="scholz"/>

Die Disintegrin-Domäne trägt ihren Namen wegen der hohen Strukturanalogie zu den Disintegrinen in [[Schlangengift]]en (''snake venom metalloprotease'', SVMP).

== Funktion ==
An einer Reihe von [[Zellbiologie|zellbiologischen]] Vorgängen sind die ADAM-Metalloproteasen unmittelbar beteiligt. So spielen sie beispielsweise bei der [[Membranfusion]], der Entwicklung der [[Muskel]]n, der [[Differenzierung (Biologie)|Zelldifferenzierung]], der [[Zellmigration]] und bei [[Entzündung]]sreaktionen eine wichtige Rolle.<ref name="PMID12514095">D. F. Seals und S. A. Courtneidge: [https://genesdev.cshlp.org/content/17/1/7.long ''The ADAMs family of metalloproteases: multidomain proteins with multiple functions.''] In: ''Genes Dev'' 17, 2003, S. 7–30. PMID 12514095 (Review)</ref><ref name="scholz"/> Beim Schneiden anderer Transmembranproteine, dem sogenannten [[Ectodomain-Shedding]], sind die ADAMs ebenfalls beteiligt.<ref name="PMID11926318">C. P. Blobel: ''Functional and biochemical characterization of ADAMs and their predicted role in protein ectodomain shedding.'' In: ''Inflamm Res'' 51, 2002, S. 83–84. PMID 11926318 (Review)</ref> Beispielsweise wird das [[Amyloid-Precursor-Protein]] (APP) durch die ADAM-Metalloproteasen ADAM9, ADAM10 und ADAM17 – die zu den [[Alpha-Sekretasen|α-Sekretasen]] gehören – „richtig“ geschnitten.<ref>S. F. Lichtenthaler: ''Ectodomain shedding of the amyloid precursor protein: cellular control mechanisms and novel modifiers.'' In: ''Neurodegener Dis'' 3, 2006, S. 262–269. PMID 17047366 (Review)</ref><ref name="larbig">Gregor Larbig: [http://elib.tu-darmstadt.de/diss/000827/ ''Studien zur Identifizierung & Optimierung potentieller Wirkstoffe für die Behandlung von Morbus Alzheimer.''] Dissertation, TU Darmstadt, 2007</ref>

Von den bekannten humanen ADAM-Proteasen wird zwölf eine [[Proteolyse|proteolytische]] Aktivität vorhergesagt. Bisher wurde nur in der Hälfte davon auch die proteolytische Aktivität gemessen. Die Selektivität beziehungsweise Spezifität der ADAM-Proteasen ist noch nicht gesichert.<ref name="PMID12514095"/> Einige ADAMs gehören zu den [[Sheddase]]n.

== Vorkommen ==
In allen [[Wirbeltiere]]n finden sich die ADAM-Metalloproteasen. Auch Zellen der [[Modellorganismus|Modellorganismen]] ''[[Caenorhabditis elegans]]'', ''[[Drosophila]]'' und ''[[Krallenfrösche|Xenopus]]'' exprimieren ADAMs. Dagegen finden sie sich nicht auf den Zellmembranen von ''[[Escherichia coli]]'' und ''[[Backhefe|Saccharomyces cerevisiae]]''. Auch bei [[Pflanzen]] sind sie nicht vorhanden. Die einzelnen ADAMs werden je nach Zelltyp unterschiedlich stark exprimiert.<ref name="PMID12514095"/>


== Einzelnachweise ==
<references/>

== Literatur ==
=== Review-Artikel ===
* P. Primakoff und D. G. Myles: ''The ADAM gene family: surface proteins with adhesion and protease activity.'' In: ''[[Trends Genet]]'' 16, 2000, S. 83–87. PMID 10652535
* S. Higashiyama und D. Nanba: ''ADAM-mediated ectodomain shedding of HB-EGF in receptor cross-talk.'' In: ''[[Biochim Biophys Acta]]'' 1751, 2005, S. 110–117. PMID 16054021
* C. P. Blobel: ''ADAMs: key components in EGFR signalling and development.'' In: ''[[Nat Rev Mol Cell Biol]]'' 6, 2005, S. 32–43. PMID 15688065
* L. C. Bridges und R. D. Bowditch: ''ADAM-Integrin Interactions: potential integrin regulated ectodomain shedding activity.'' In: ''[[Curr Pharm Des]]'' 11, 2005, S. 837–847. PMID 15777238
* J. Schlöndorff und C. P. Blobel: [http://jcs.biologists.org/cgi/reprint/112/21/3603 ''Metalloprotease-disintegrins: modular proteins capable of promoting cell-cell interactions and triggering signals by protein-ectodomain shedding.''] In: ''J Cell Sci'' 112, 1999, S. 3603–3617. PMID 10523497
* D. R. Edwards u. a.: ''The ADAM metalloproteinases.'' In: ''Mol Aspects Med'' 29, 2008, S. 258–289. PMID 18762209
* T. G. Wolfsberg u. a.: ''ADAM, a novel family of membrane proteins containing A Disintegrin And Metalloprotease domain: multipotential functions in cell-cell and cell-matrix interactions.'' In: ''[[J Cell Biol]]'' 131, 1995, S. 275–278. PMID 7593158

=== Fachbücher ===
* N. M. Hooper und U. Lendeckel: ''The Adam Family of Proteases.'' Verlag Birkhäuser, 2005, ISBN 0-387-25149-9

== Weblinks ==
* [http://www.bioscientist.de/Seiten/ADAMs.html bioscientist.de]

{{SORTIERUNG:Adammetalloproteasen}}

[[Kategorie:Peptidase]]
[[Kategorie:Proteingruppe]]

ADAM-Metalloproteasen - Versionsgeschichte

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