Protein-O-Mannosyltransferase 1
Protein-O-Mannosyltransferase 1 (POMT1, engl. Protein O-mannosyl-transferase 1) ist ein Enzym bei Eukaryoten, dass zur Gruppe der Glykosyltransferasen gehört. Es wird durch das POMT1-Gen kodiert, das beim Menschen auf dem langen Arm von Chromosom 9 (9q34.13) lokalisiert ist. Mutationen an diesem Gen können zu seltenen Erbkrankheiten führen.[2] POMT1 ist an der so genannten O-Glykosylierung von Proteinen beteiligt.[3]
| Protein-O-Mannosyltransferase 1 | ||
|---|---|---|
| Eigenschaften des menschlichen Proteins | ||
| Masse/Länge Primärstruktur | 461 AA | |
| Kofaktor | Mg++ | |
| Isoformen | 4 | |
| Bezeichner | ||
| Gen-Name | POMT1 | |
| Externe IDs | ||
| Enzymklassifikation | ||
| EC, Kategorie | 2.4.1.109, Glycosyltransferase | |
| Reaktionsart | Übertragung eines Mannosylrests | |
| Substrat | Dolichylphosphat-D-mannose + Protein | |
| Produkte | Dolichylphosphat + O-Mannosyl-Protein | |
| Vorkommen | ||
| Homologie-Familie | Hovergen | |
| Übergeordnetes Taxon | Eukaryoten, Bakterien[1] | |
Das Enzym ist als „Multipass“-Transmembranproteinen in der Lipiddoppelschicht des endoplasmatischen Retikulums verankert und wird in zahlreichen Zellen gebildet (exprimiert). Eine hohe Konzentration wurde in den Hoden, dem Herzmuskel und der Bauchspeicheldrüse festgestellt. Niedrigere Konzentrationen kommen in den Nieren, dem Skelettmuskel, dem Gehirn, der Plazenta, der Lunge und der Leber vor.[3]
Funktion
BearbeitenPOMT1 kann nur enzymatisch aktiv werden, wenn es als Proteinkomplex mit einer weiteren Glykosyltransferase, der Protein-O-Mannosyltransferase 2 (POMT2), vorliegt. POMT1 und POMT2 katalysieren zusammen die Bindung des Zuckers Mannose über eine O-glykosidische Bindung an die Serin/Threonin-Seitenketten des Proteins (Mannosylierung). Dies ist ein wichtiger Schritt in der posttranslationalen Modifikation von Proteinen.[4]
Medizinische Bedeutung
BearbeitenBei Säugetieren werden O-Mannosylglykane vor allem im α-Dystroglykan gefunden. α-Dystroglykan ist ein wichtiger Bestandteil des Dystrophin-Glykoprotein-Komplexes in Muskel- und Nervenzellen, der der Verbindung des Zytoskelett mit der extrazellulären Matrix dient.[4] Durch Mutationen im POMT1-Gen oder POMT2-Gen ist die O-Glykosylierung des α-Dystroglykans gestört, so dass es zu Erkrankungen kommen kann. Es sind mehrere zur Gruppe der Dystroglykanopathien gehörende Erkrankungen bzw. Phänotypen bekannt, die mit Mutationen im POMT1-Gen assoziiert sind:
- die kongenitalen Muskeldystrophien POMT1-assoziiertes Walker-Warburg-Syndrom[5][6] und POMT1 assoziierte Muskel-Auge-Gehirnkrankheit[7][8][9],
- die kongenitale Muskeldystrophie-Dystroglykanopathie mit mentaler Retardierung Typ B1 (MDDGB1)[10] und
- die Gliedergürteldystrophie LGMD2K[11].
Weiterführende Literatur
Bearbeiten- K. Akasaka-Manya, H. Manya u. a.: Different roles of the two components of human protein O-mannosyltransferase, POMT1 and POMT2. In: Biochemical and biophysical research communications Band 411, Nummer 4, August 2011, S. 721–725, doi:10.1016/j.bbrc.2011.07.012. PMID 21782786.
- M. Lommel, T. Willer u. a.: POMT1 is essential for protein O-mannosylation in mammals. In: Methods in enzymology Band 479, 2010, S. 323–342, doi:10.1016/S0076-6879(10)79018-2. PMID 20816174.
Einzelnachweise
Bearbeiten- ↑ UniProt-Suche EC:2.4.1.109 nach Taxonomie
- ↑ POMT1. In: Online Mendelian Inheritance in Man. (englisch)
- ↑ a b UniProt Q9Y6A1
- ↑ a b B. Prados, A. Peña u. a.: Expression of the murine Pomt1 gene in both the developing brain and adult muscle tissues and its relationship with clinical aspects of Walker-Warburg syndrome. In: The American Journal of Pathology, Band 170, Nummer 5, Mai 2007, S. 1659–1668, doi:10.2353/ajpath.2007.061264. PMID 17456771. PMC 185496 (freier Volltext).
- ↑ D. Beltrán-Valero de Bernabé, S. Currier u. a.: Mutations in the O-mannosyltransferase gene POMT1 give rise to the severe neuronal migration disorder Walker-Warburg syndrome. In: American Journal of Human Genetics Band 71, Nummer 5, November 2002, S. 1033–1043, doi:10.1086/342975. PMID 12369018. PMC 419999 (freier Volltext).
- ↑ D. S. Kim, Y. K. Hayashi u. a.: POMT1 mutation results in defective glycosylation and loss of laminin-binding activity in alpha-DG. In: Neurology Band 62, Nummer 6, März 2004, S. 1009–1011, PMID 15037715.
- ↑ C. Godfrey, E. Clement u. a.: Refining genotype phenotype correlations in muscular dystrophies with defective glycosylation of dystroglycan. In: Brain : a journal of neurology Band 130, Pt 10Oktober 2007, S. 2725–2735, doi:10.1093/brain/awm212. PMID 17878207.
- ↑ E. Mercuri, S. Messina u. a.: Congenital muscular dystrophies with defective glycosylation of dystroglycan: a population study. In: Neurology Band 72, Nummer 21, Mai 2009, S. 1802–1809, doi:10.1212/01.wnl.0000346518.68110.60. PMID 19299310.
- ↑ MDDGA1. In: Online Mendelian Inheritance in Man. (englisch)
- ↑ MDDGB1. In: Online Mendelian Inheritance in Man. (englisch)
- ↑ LGMD2K. In: Online Mendelian Inheritance in Man. (englisch)