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</div>

Die N-End Rule beschreibt den Einfluss der <a href="N-Terminus" title="N-Terminus">N-terminalen</a> <a href="Aminos%C3%A4ure" class="mw-redirect" title="Aminosäure">Aminosäure</a> eines <a href="Protein" title="Protein">Proteins</a> auf seine <a href="Proteolyse" title="Proteolyse">Abbau</a>geschwindigkeit. Dieser Zusammenhang wurde erstmals 1986 von einer Arbeitsgruppe um den <a href="Russland" title="Russland">russisch</a>-<a href="Vereinigte_Staaten" title="Vereinigte Staaten">amerikanischen</a> Biochemiker <a href="Alexander_Varshavsky" title="Alexander Varshavsky">Alexander Varshavsky</a> am <a href="Massachusetts_Institute_of_Technology" title="Massachusetts Institute of Technology">Massachusetts Institute of Technology</a> beschrieben.<a href="#cite_note-PMID3018930-1">[1]</a><a href="#cite_note-books-Tp0v6A18frAC-25-2">[2]</a>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Eigenschaften">Eigenschaften</h2></div>

Die N-terminale Aminosäure hat Einfluss auf den <a href="Proteolyse" title="Proteolyse">proteolytischen</a> Abbau eines Proteins. Bei der <a href="Proteinbiosynthese" title="Proteinbiosynthese">Proteinbiosynthese</a> entstehen alle Proteine von <a href="Eukaryoten" title="Eukaryoten">Eukaryoten</a> oder <a href="Archaeen" title="Archaeen">Archaeen</a> mit einem <a href="Methionin" title="Methionin">Methionin</a> als erster Aminosäure bzw. mit einem Formylmethionin bei <a href="Bakterien" title="Bakterien">Bakterien</a>. Proteine mit einer anderen N-terminalen Aminosäure als Methionin können im Anschluss entweder durch Proteolyse entstehen oder durch Entfernung des Methionins durch Methionin-<a href="Aminopeptidase" class="mw-redirect" title="Aminopeptidase">Aminopeptidasen</a>, sofern die darauf folgende Aminosäure <a href="Valin" title="Valin">Valin</a>, <a href="Glycin" title="Glycin">Glycin</a>, <a href="Prolin" title="Prolin">Prolin</a>, <a href="Alanin" title="Alanin">Alanin</a>, <a href="Serin" title="Serin">Serin</a>, <a href="Threonin" title="Threonin">Threonin</a> oder <a href="Cystein" title="Cystein">Cystein</a> ist.<a href="#cite_note-PMID_19246002-3">[3]</a> Von diesen sieben Aminosäuren führt jedoch nur Cystein zu einem beschleunigten Abbau.<a href="#cite_note-PMID_19246002-3">[3]</a>

Es werden zwei Typen N-terminaler Aminosäuren erkannt und einer Proteolyse zugeführt. Diese beiden Typen werden als Degrons bezeichnet. Das Typ-1-Degron umfasst basische Aminosäuren (<a href="Arginin" title="Arginin">Arginin</a>, <a href="Lysin" title="Lysin">Lysin</a> und <a href="Histidin" title="Histidin">Histidin</a>) und das Typ-2-Degron besteht aus aromatischen und aliphatischen Aminosäuren (<a href="Phenylalanin" title="Phenylalanin">Phenylalanin</a>, <a href="Tyrosin" title="Tyrosin">Tyrosin</a>, <a href="Tryptophan" title="Tryptophan">Tryptophan</a>, <a href="Leucin" title="Leucin">Leucin</a> und <a href="Isoleucin" title="Isoleucin">Isoleucin</a>).<a href="#cite_note-PMID_19246002-3">[3]</a> In Bakterien erfolgt die Erkennung durch das Protein ClpS, welches ein Protein mit entsprechenden N-terminalen Aminosäuren dem Abbau durch ClpAP zuführt.<a href="#cite_note-4">[4]</a> In Eukaryoten werden diese beiden Degron-Typen durch vier Typen von Recogninen erkannt, die ein gebundenes Protein der E3-<a href="Ubiquitin-Protein-Ligase" class="mw-redirect" title="Ubiquitin-Protein-Ligase">Ubiquitin-Protein-Ligase</a> und somit einem Abbau im <a href="Ubiquitin-Proteasom-System" class="mw-redirect" title="Ubiquitin-Proteasom-System">Ubiquitin-Proteasom-System</a> zuführen.<a href="#cite_note-PMID_19246002-3">[3]</a>

Die einem Abbau vorangehende <a href="Arginylierung" title="Arginylierung">Arginylierung</a> von N-terminalen <a href="Aspartat" class="mw-redirect" title="Aspartat">Aspartat</a>-, <a href="Glutamate" title="Glutamate">Glutamat</a>- und Cysteinsulfonsäureresten eines Proteins erfolgt in Eukaryoten durch die Arginin-tRNA-Protein-Transferase Ate1.<a href="#cite_note-PMID_19246002-3">[3]</a> Die Cysteinsulfonsäure ist ein <a href="Oxidation" title="Oxidation">oxidiertes</a> Cystein und entsteht z. B. aufgrund der Oxidation durch <a href="Stickstoffmonoxid" title="Stickstoffmonoxid">Stickstoffmonoxid</a> oder <a href="Superoxid" class="mw-redirect" title="Superoxid">Superoxid</a> während der <a href="Immunreaktion" class="mw-redirect" title="Immunreaktion">Immunreaktion</a>.<a href="#cite_note-5">[5]</a> <a href="Asparagins%C3%A4ure" title="Asparaginsäure">Asparaginsäure</a> und <a href="Glutamins%C3%A4ure" title="Glutaminsäure">Glutaminsäure</a> können durch zwei verschiedene <a href="Amidohydrolase" class="mw-redirect" title="Amidohydrolase">Amidohydrolasen</a> zu Aspartat bzw. Glutamat <a href="Desaminierung" title="Desaminierung">desaminiert</a> und anschließend mit Arginin versehen werden. Diese N-terminal arginylierten Proteine werden aufgrund des Typ-1-Degrons (Arginin) von den Recogninen erkannt und der Ubiquitinligase zugeführt.<a href="#cite_note-PMID_19246002-3">[3]</a>

Die Oxidation des Cysteins zur Cysteinsulfonsäure ist ein Sensor für zellulären Stress. Durch den auf die Arginylierung folgenden Abbau des oxidierten Proteins im Proteasom werden <a href="Apoptose" title="Apoptose">proapoptotische</a> Proteine und <a href="Peptid" title="Peptid">Peptide</a> mit oxidierten Cysteinen abgebaut, die bei übermäßiger Anhäufung den Zelltod einleiten.<a href="#cite_note-6">[6]</a>

Bei Proteinen von <a href="Pathogen" class="mw-redirect" title="Pathogen">Pathogenen</a> des Menschen konnte ein verstärkter Abbau durch die N-terminalen Aminosäuren gezeigt werden, z. B. bei der <a href="Integrase" title="Integrase">Integrase</a> von <a href="HIV" title="HIV">HIV</a> und beim Listeriolysin O von <a href="Listeria_monocytogenes" title="Listeria monocytogenes">Listeria monocytogenes</a>.<a href="#cite_note-PMID_19246002-3">[3]</a>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Biologische_Halbwertszeiten_N-terminaler_Aminosäuren">Biologische Halbwertszeiten N-terminaler Aminosäuren</h2></div>

Abhängig von der Spezies und der Aminosäure in N-terminaler Position besitzen diese verschiedene <a href="Biologische_Halbwertszeit" title="Biologische Halbwertszeit">Halbwertszeiten</a>:

<td colspan="3">Spezies

</td>

<td>Aminosäure

</td>

<td>Halbwertszeit

</td></tr>

<tr>

<td colspan="3"><a href="Escherichia_coli" title="Escherichia coli">Escherichia coli</a><a href="#cite_note-PMID_9112437-7">[7]</a>

</td>

<td>

<li>alle anderen:</li></ul>

</td>

<td>

</td></tr>

<tr>

<td colspan="3"><a href="Saccharomyces_cerevisiae" class="mw-redirect" title="Saccharomyces cerevisiae">Saccharomyces cerevisiae</a> (Backhefe)<a href="#cite_note-PMID_9112437-7">[7]</a>

</td>

<td>

</td>

<td>

</td></tr>

<tr>

<td colspan="3"><a href="S%C3%A4ugetiere" title="Säugetiere">Säugetiere</a><a href="#cite_note-8">[8]</a>

</td>

<td>

</td>

<td>

</td></tr></tbody></table>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Literatur">Literatur</h2></div>

<ul><li>J. H. Lee, Y. Jiang u. a.: Pharmacological Modulation of the N-End Rule Pathway and Its Therapeutic Implications. In: Trends in pharmacological sciences. Band 36, Nummer 11, November 2015, S. 782–797, <a href="https://doi.org/10.1016/j.tips.2015.07.004" class="extiw external" title="doi:10.1016/j.tips.2015.07.004">doi:10.1016/j.tips.2015.07.004</a>, <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26434644?dopt=Abstract">PMID 26434644</a>, <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4641009/">PMC 4641009</a> (freier Volltext) (Review).</li></ul>

<ul><li>A. Varshavsky: The N-end rule pathway and regulation by proteolysis. In: Protein science. Band 20, Nummer 8, August 2011, S. 1298–1345, <a href="https://doi.org/10.1002/pro.666" class="extiw external" title="doi:10.1002/pro.666">doi:10.1002/pro.666</a>, <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21633985?dopt=Abstract">PMID 21633985</a>, <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3189519/">PMC 3189519</a> (freier Volltext) (Review).</li></ul>

<ul><li>E. Graciet, F. Wellmer: The plant N-end rule pathway: structure and functions. In: Trends in plant science. Band 15, Nummer 8, August 2010, S. 447–453, <a href="https://doi.org/10.1016/j.tplants.2010.04.011" class="extiw external" title="doi:10.1016/j.tplants.2010.04.011">doi:10.1016/j.tplants.2010.04.011</a>, <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20627801?dopt=Abstract">PMID 20627801</a> (Review).</li></ul>

<ul><li>D. A. Dougan, K. N. Truscott, K. Zeth: The bacterial N-end rule pathway: expect the unexpected. In: Molecular microbiology. Band 76, Nummer 3, Mai 2010, S. 545–558, <a href="https://doi.org/10.1111/j.1365-2958.2010.07120.x" class="extiw external" title="doi:10.1111/j.1365-2958.2010.07120.x">doi:10.1111/j.1365-2958.2010.07120.x</a>, <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20374493?dopt=Abstract">PMID 20374493</a> (Review).</li></ul>

<ul><li>A. Varshavsky: The N-end rule and regulation of apoptosis. In: Nature cell biology. Band 5, Nummer 5, Mai 2003, S. 373–376, <a href="https://doi.org/10.1038/ncb0503-373" class="extiw external" title="doi:10.1038/ncb0503-373">doi:10.1038/ncb0503-373</a>, <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12724766?dopt=Abstract">PMID 12724766</a> (Review).</li></ul>

<ul><li>A. Varshavsky: The N-end rule: functions, mysteries, uses. In: <a href="Proceedings_of_the_National_Academy_of_Sciences" class="mw-redirect" title="Proceedings of the National Academy of Sciences">Proceedings of the National Academy of Sciences</a>. Band 93, Nummer 22, Oktober 1996, S. 12142–12149, <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8901547?dopt=Abstract">PMID 8901547</a>, <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC37957/">PMC 37957</a> (freier Volltext) (Review).</li>

<li>R. T. Baker, A. Varshavsky: Inhibition of the N-end rule pathway in living cells. In: PNAS. Band 88, Nummer 4, Februar 1991, S. 1090–1094, <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1899923?dopt=Abstract">PMID 1899923</a>, <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC50962/">PMC 50962</a> (freier Volltext).</li></ul>

<ul><li>D. K. Gonda, A. Bachmair u. a.: Universality and structure of the N-end rule. In: The Journal of biological chemistry. Band 264, Nummer 28, Oktober 1989, S. 16700–16712, <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2506181?dopt=Abstract">PMID 2506181</a>.</li></ul>

<ul><li>A. Varshavsky, A. Bachmair, D. Finley: The N-end rule of selective protein turnover: mechanistic aspects and functional implications. In: Biochemical Society transactions. Band 15, Nummer 5, Oktober 1987, S. 815–816, <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3691950?dopt=Abstract">PMID 3691950</a>.</li></ul>

<ul><li>Konstantin I. Piatkov, Christopher S. Brower, Alexander Varshavsky: <cite style="font-style:italic">The N-end rule pathway counteracts cell death by destroying proapoptotic protein fragments</cite>. In: <cite style="font-style:italic"><a href="Proceedings_of_the_National_Academy_of_Sciences" class="mw-redirect" title="Proceedings of the National Academy of Sciences">Proceedings of the National Academy of Sciences</a></cite>. Band 109, Nr. 27, 2012, S. E1839–E1847, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1073/pnas.1207786109">10.1073/pnas.1207786109</a>, <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22670058?dopt=Abstract">PMID 22670058</a> (freier Volltext).<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:N-End+Rule&rft.atitle=The+N-end+rule+pathway+counteracts+cell+death+by+destroying+proapoptotic+protein+fragments&rft.au=Konstantin+I.+Piatkov%2C+Christopher+S.+Brower%2C+Alexander+Varshavsky&rft.date=2012&rft.doi=10.1073%2Fpnas.1207786109&rft.genre=journal&rft.issue=27&rft.jtitle=Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences&rft.pages=E1839-E1847&rft.pmid=22670058&rft.volume=109" style="display:none"> </li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>

<li id="cite_note-PMID3018930-1"><a href="#cite_ref-PMID3018930_1-0">↑</a> Andreas Bachmair, Daniel Finley, Alexander Varshavsky: In vivo half-life of a protein is a function of its amino-terminal residue. In: <a href="Science" title="Science">Science</a>. Band 234, Nummer 4773, Oktober 1986, S. 179–186, <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3018930?dopt=Abstract">PMID 3018930</a>.

</li>

<li id="cite_note-books-Tp0v6A18frAC-25-2"><a href="#cite_ref-books-Tp0v6A18frAC-25_2-0">↑</a> Quick or slow ends for proteins. In: New Scientist. vom 30. Okt. 1986, <a href="Internationale_Standardnummer_f%C3%BCr_fortlaufende_Sammelwerke" title="Internationale Standardnummer für fortlaufende Sammelwerke">ISSN</a> <a rel="nofollow" class="external text" href="https://zdb-katalog.de/list.xhtml?t=iss%3D%220262-4079%22&key=cql">0262-4079</a>, Band 112, Nr. 1532, S. 25 (<a rel="nofollow" class="external text" href="https://books.google.de/books?id=Tp0v6A18frAC&pg=PA25#v=onepage">eingeschränkte Vorschau</a> in der Google-Buchsuche).

</li>

<li id="cite_note-PMID_19246002-3">↑ <a href="#cite_ref-PMID_19246002_3-0">a</a> <a href="#cite_ref-PMID_19246002_3-1">b</a> <a href="#cite_ref-PMID_19246002_3-2">c</a> <a href="#cite_ref-PMID_19246002_3-3">d</a> <a href="#cite_ref-PMID_19246002_3-4">e</a> <a href="#cite_ref-PMID_19246002_3-5">f</a> <a href="#cite_ref-PMID_19246002_3-6">g</a> S. M. Sriram, R. Banerjee, R. S. Kane, Y. T. Kwon: Multivalency-assisted control of intracellular signaling pathways: application for ubiquitin- dependent N-end rule pathway. In: Chem Biol. (2009), Band 16(2), S. 121–131. <a href="https://doi.org/10.1016/j.chembiol.2009.01.012" class="extiw external" title="doi:10.1016/j.chembiol.2009.01.012">doi:10.1016/j.chembiol.2009.01.012</a>. <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19246002?dopt=Abstract">PMID 19246002</a>; <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2665046/">PMC 2665046</a> (freier Volltext).

</li>

<li id="cite_note-4"><a href="#cite_ref-4">↑</a> D. A. Dougan, K. N. Truscott, K. Zeth: The bacterial N-end rule pathway: expect the unexpected. In: Mol Microbiol. (2010), Band 76(3), S. 545–558. <a href="https://doi.org/10.1111/j.1365-2958.2010.07120.x" class="extiw external" title="doi:10.1111/j.1365-2958.2010.07120.x">doi:10.1111/j.1365-2958.2010.07120.x</a>. <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20374493?dopt=Abstract">PMID 20374493</a>.

</li>

<li id="cite_note-5"><a href="#cite_ref-5">↑</a> R. G. Hu, J. Sheng, X. Qi, Z. Xu, T. T. Takahashi, A. Varshavsky: The N-end rule pathway as a nitric oxide sensor controlling the levels of multiple regulators. In: Nature (2005), Band 437(7061), S. 981–986. <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16222293?dopt=Abstract">PMID 16222293</a>. <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.nature.com/articles/nature04027">PDF</a>.

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<li id="cite_note-6"><a href="#cite_ref-6">↑</a> K. I. Piatkov, C. S. Brower, <a href="Alexander_Varshavsky" title="Alexander Varshavsky">A. Varshavsky</a>: The N-end rule pathway counteracts cell death by destroying proapoptotic protein fragments. In: Proc Natl Acad Sci U S A (2012), Band 109(27), S. E1839-47. <a href="https://doi.org/10.1073/pnas.1207786109" class="extiw external" title="doi:10.1073/pnas.1207786109">doi:10.1073/pnas.1207786109</a>. <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22670058?dopt=Abstract">PMID 22670058</a>; <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3390858/">PMC 3390858</a> (freier Volltext).

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<li id="cite_note-PMID_9112437-7">↑ <a href="#cite_ref-PMID_9112437_7-0">a</a> <a href="#cite_ref-PMID_9112437_7-1">b</a> A. Varshavsky: The N-end rule pathway of protein degradation. In: Genes Cells. (1997), Band 2(1), S. 13–28. <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9112437?dopt=Abstract">PMID 9112437</a>. <a rel="nofollow" class="external text" href="https://s3-us-west-2.amazonaws.com/oww-files-public/c/c2/The_N-end_Rule_Pathway_of_Protein_Degradation.pdf">PDF</a>.

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<li id="cite_note-8"><a href="#cite_ref-8">↑</a> D. K. Gonda et al.: Universality and Structure of the N-end Rule. In: Journal of Biological Chemistry (1989), Band 264:28, S. 16700–16712, <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2506181?dopt=Abstract">PMID 2506181</a>.

</li>

</ol></div><div><div class="zim-footer">

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