Anfinsen-Dogma

Das Anfinsen-Dogma (auch thermodynamische Hypothese der Proteinfaltung) postuliert, dass jedes Protein unter physiologischen Bedingungen eine native Proteinfaltung minimaler freier Energie besitzt, die durch die Aminosäuresequenz vorgegeben ist.[1] Die minimale Energie kann per Faltungstrichter grafisch dargestellt werden. Das Postulat wurde vom Nobelpreisträger Christian B. Anfinsen aufgrund seiner Studien an Ribonuklease A formuliert.[2][3]

Eigenschaften

Anfinsen formulierte drei Bedingungen:

  • Einzigartigkeit – Jede Aminosäuresequenz besitzt nur eine Konformation minimaler freier Energie
  • Stabilität – Unempfindlichkeit gegenüber geringfügigen Änderungen der Umgebung durch die energetisch günstigste Faltung
  • Kinetische Zugänglichkeit – Es dürfen keine zu großen Aktivierungsenergien zwischen den einzelnen Faltungsschritten liegen

Grenzfälle des Anfinsen-Dogmas sind z. B. Prionen und Proteine, die Chaperone zur Proteinfaltung benötigen. Die Software POEM@home verwendet Teile des Anfinsen-Dogmas zur Proteinstrukturvorhersage.

Das Levinthal-Paradox beschreibt die zunehmende Komplexität der Proteinfaltung zum Erreichen einer bestimmten Proteinstruktur bei zunehmender Kettenlänge.

Einzelnachweise

  1. ↑ C. B. Anfinsen: Principles that govern the folding of protein chains. In: Science. 181, Nr. 4096, 1973, S. 223–230. doi:10.1126/science.181.4096.223. PMID 4124164.
  2. ↑ F. H. White: Regeneration of native secondary and tertiary structures by air oxidation of reduced ribonuclease. In: J. Biol. Chem.. 236, 1961, S. 1353–1360. PMID 13784818.
  3. ↑ C. B. Anfinsen, E. Haber, M. Sela, F. H. Jr. White: The kinetics of formation of native ribonuclease during oxidation of the reduced polypeptide chain. In: PNAS. 47, Nr. 9, 1961, S. 1309–1314. doi:10.1073/pnas.47.9.1309. PMID 13683522. PMC 223141 (freier Volltext).