Amyloid-Precursor-Protein

Amyloid-Precursor-Protein
Eigenschaften des menschlichen Proteins
Masse/Länge Primärstruktur	753 Aminosäuren
Sekundär- bis Quartärstruktur	single pass Membranprotein
Isoformen	10
Bezeichner
Gen-Name	APP
Externe IDs	OMIM: 104760; UniProt: P05067;
Inhibitorklassifikation
MEROPS	I02.015
Vorkommen
Homologie-Familie	Beta-Amyloid
Übergeordnetes Taxon	Wirbeltiere

Das Amyloid-Precursor-Protein (Amyloid-Vorläuferprotein, APP) ist ein integrales Membranprotein, von dem man annimmt, dass es bei der Bildung von Synapsen eine Rolle spielt, obwohl seine Funktion bis jetzt noch nicht genau bekannt ist.[1]

Spaltung des APP durch α-, β- und γ-Sekretase(n)

Bei der Spaltung des APP, das eine Größe von 753–770 Aminosäureeinheiten aufweist, durch die Alpha-Sekretasen entstehen kleinere, wasserlösliche Proteine mit 654 bis 670 AS-Bausteinen, sogenannte sAPPs oder APPsα, die neuroprotektive Eigenschaften besitzen.[2]

Bei der Entstehung der Alzheimerkrankheit schneiden zwei Enzyme, die Beta-Sekretase und die Gamma-Sekretase, ein 39 bis 42 Aminosäuren langes, neurotoxisches Bruchstück aus dem Amyloid-Precursor-Protein, welches β-Amyloid genannt wird. Dieses Bruchstück ist ein Hauptbestandteil der Plaques in den Gehirnen von Alzheimer-Patienten.[3]

Beim Menschen liegt das Gen für APP auf dem Chromosom 21. Dies ist der Grund dafür, dass Menschen mit Trisomie 21 (Down-Syndrom) sehr oft an Alzheimer erkranken.[4] Alle Tiere haben Homologe.

Mutationen im APP-Gen können familiären (genetisch bedingten) Alzheimer auslösen[5] oder, wie im Fall der Mutation A673T,[6] den Ausbruch der Krankheit verhindern.

Literatur

Paul J. Barrett et al.: The Amyloid Precursor Protein Has a Flexible Transmembrane Domain and Binds Cholesterol. In: Science. Band 336, Nr. 6085, 2012, S. 1168–1171, doi:10.1126/science.1219988, PMID 22654059, PMC 3528355 (freier Volltext).

Weblinks

The Amyloid β-Protein Peptide (AβPP) Family
Jennifer McDowall, Interpro: Protein Of The Month: Amyloid-b Precursor Protein. (engl.)

Einzelnachweise

Christina Priller, Thomas Bauer, Gerda Mitteregger, Bjarne Krebs, Hans A. Kretzschmar, Jochen Herms: Synapse Formation and Function Is Modulated by the Amyloid Precursor Protein. In: The Journal of Neuroscience. Band 26, Nr. 27, 2006, S. 7212–7221, doi:10.1523/jneurosci.1450-06.2006, PMID 16822978, PMC 6673945 (freier Volltext).
Detlev Ganten, Aloys Greither: Molekularmedizinische Grundlagen von altersspezifischen Erkrankungen. Springer-Verlag, 2004, ISBN 3-540-00858-6.
Toshifumi Matsui, Martin Ingelsson, Hiroaki Fukumoto, Karunya Ramasamy, Hisatomo Kowa, Matthew P. Frosch, Michael C. Irizarry, Bradley T. Hyman: Expression of APP pathway mRNAs and proteins in Alzheimer’s disease. In: Brain Research. Band 1161, 2007, S. 116–123, doi:10.1016/j.brainres.2007.05.050, PMID 17586478.
Ira T. Lott, Elizabeth Head: Dementia in Down syndrome: unique insights for Alzheimer disease research. In: Nature Reviews Neurology. Band 15, Nr. 3, 2019, S. 135–147, doi:10.1038/s41582-018-0132-6, PMID 30733618, PMC 8061428 (freier Volltext).
H. Zheng, E. H. Koo: The amyloid precursor protein: beyond amyloid. In: Mol Neurodegener. 3;1, 2006, S. 5. PMID 16930452
Thorlákur Jónsson, Jasvinder K. Atwal, Stacy Steinberg, Jón Snædal, Pálmi V. Jónsson, Sigurbjörn Björnsson, Hreinn Stefánsson, Patrick Sulem, Daníel F. Guðbjartsson, Janice Maloney, Kwame Hoyte, Amy Gustafson, Yichin Liu, Yanmei Lu, Tushar Bhangale, Robert Graham, Johanna Huttenlocher, Gyða Björnsdóttir, Ole A. Andreassen, Erik G. Jönsson, Aarno Palotie, Timothy W. Behrens, Ólafur Þ. Magnússon, Augustine Kong, Unnur Þorsteinsdóttir, Ryan J. Watts, Kāri Stefánsson: A mutation in APP protects against Alzheimer’s disease and age-related cognitive decline. In: Nature. Band 488, Nr. 7409, 2012, S. 96–99, doi:10.1038/nature11283, PMID 22801501.

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[1] Christina Priller, Thomas Bauer, Gerda Mitteregger, Bjarne Krebs, Hans A. Kretzschmar, Jochen Herms: Synapse Formation and Function Is Modulated by the Amyloid Precursor Protein. In: The Journal of Neuroscience. Band 26, Nr. 27, 2006, S. 7212–7221, doi:10.1523/jneurosci.1450-06.2006, PMID 16822978, PMC 6673945 (freier Volltext).

[2] Detlev Ganten, Aloys Greither: Molekularmedizinische Grundlagen von altersspezifischen Erkrankungen. Springer-Verlag, 2004, ISBN 3-540-00858-6.

[3] Toshifumi Matsui, Martin Ingelsson, Hiroaki Fukumoto, Karunya Ramasamy, Hisatomo Kowa, Matthew P. Frosch, Michael C. Irizarry, Bradley T. Hyman: Expression of APP pathway mRNAs and proteins in Alzheimer’s disease. In: Brain Research. Band 1161, 2007, S. 116–123, doi:10.1016/j.brainres.2007.05.050, PMID 17586478.

[4] Ira T. Lott, Elizabeth Head: Dementia in Down syndrome: unique insights for Alzheimer disease research. In: Nature Reviews Neurology. Band 15, Nr. 3, 2019, S. 135–147, doi:10.1038/s41582-018-0132-6, PMID 30733618, PMC 8061428 (freier Volltext).

[5] H. Zheng, E. H. Koo: The amyloid precursor protein: beyond amyloid. In: Mol Neurodegener. 3;1, 2006, S. 5. PMID 16930452

[6] Thorlákur Jónsson, Jasvinder K. Atwal, Stacy Steinberg, Jón Snædal, Pálmi V. Jónsson, Sigurbjörn Björnsson, Hreinn Stefánsson, Patrick Sulem, Daníel F. Guðbjartsson, Janice Maloney, Kwame Hoyte, Amy Gustafson, Yichin Liu, Yanmei Lu, Tushar Bhangale, Robert Graham, Johanna Huttenlocher, Gyða Björnsdóttir, Ole A. Andreassen, Erik G. Jönsson, Aarno Palotie, Timothy W. Behrens, Ólafur Þ. Magnússon, Augustine Kong, Unnur Þorsteinsdóttir, Ryan J. Watts, Kāri Stefánsson: A mutation in APP protects against Alzheimer’s disease and age-related cognitive decline. In: Nature. Band 488, Nr. 7409, 2012, S. 96–99, doi:10.1038/nature11283, PMID 22801501.