Eisen-Schwefel-Cluster-Gerüstprotein

Eisen-Schwefel-Cluster-Gerüstprotein
Bändermodell des ISCU der Hausmaus (Mus musculus), nach PDB 1WFZ
Masse/Länge Primärstruktur	133 Aminosäuren
Isoformen	ISCU1, ISCU2
Bezeichner
Gen-Name	ISCU
Externe IDs	OMIM: 611911 UniProt: Q9H1K1
Vorkommen
Homologie-Familie	ISCU
Übergeordnetes Taxon	Chordatiere

Das Eisen-Schwefel-Cluster-Gerüstprotein (ISCU) ist ein Protein in Chordatieren, das Teil eines Proteinkomplexes ist, der die Herstellung von Eisen-Schwefel-Clustern bewerkstelligt. Diese Cluster sind Kofaktoren für mehrere unentbehrliche Enzyme. Außerdem dient ISCU als eigenständiges Transportprotein für die Cluster. Es gibt zwei Isoformen des Proteins, die im Zytosol und in den Mitochondrium lokalisiert sind. Im Menschen wird ISCU hauptsächlich in Herz, Leber, Skelettmuskel, Gehirn, Pankreas, Nieren, Lunge und Plazenta produziert. Mutationen am ISCU-Gen können zum Mangel am Protein, und dieser zum (seltenen) Mangel an den entsprechenden Enzymen mit Myopathie führen.^[1]

Funktion

Zusammenbau der Eisen-Schwefel-Cluster

ISCU ist Teil des Komplexes, der Fe-S-Cluster produziert. Dabei übernimmt ISCU die Rolle der Bindung der Eisenatome, die von ISCA herantransportiert werden, während das Enzym Cystein-Desulfurase unter Cysteinverbrauch Schwefelatome bereitstellt. Zunächst wird [2Fe-2S] zusammengestellt, das durch Dimerisierung schließlich [4Fe-4S]. Dieser Prozess kann sowohl in den Mitochondrien als auch im Zytosol stattfinden, wonach der fertige [4Fe-4S] ins Plasma transportiert wird.^[2][3][4]

Cluster-Transport

Nach der Cluster-Synthese transportiert ihn ISCU aus dem Mitochondrium. Der entsprechende Membrantransporter ist der ABC7-Eisentransporter (TCDB: 3.A.1.210.4). Es muss sich dabei um den einzigen Prozess handeln, der größere Mengen Eisen aus den Mitochondrien transportiert, da sich sowohl bei ISCU-Mangel, als auch bei ABCB7-Mangel Eisen in diesen Organellen sammelt, der letztendlich zu ihrem Defekt führt.^[2]

Einzelnachweise

1. ↑ UniProt Q9H1K1
2. ↑ ^{a b} Rouault TA, Tong WH: Iron-sulfur cluster biogenesis and human disease. In: Trends Genet.. 24, Nr. 8, August 2008, S. 398–407. doi:10.1016/j.tig.2008.05.008. PMID 18606475. Volltext bei PMC: 2574672.
3. ↑ Chandramouli K, Unciuleac MC, Naik S, Dean DR, Huynh BH, Johnson MK: Formation and properties of [4Fe-4S] clusters on the IscU scaffold protein. In: Biochemistry. 46, Nr. 23, Juni 2007, S. 6804–11. doi:10.1021/bi6026659. PMID 17506525.
4. ↑ Yang J, Bitoun JP, Ding H: Interplay of IscA and IscU in biogenesis of iron-sulfur clusters. In: J. Biol. Chem.. 281, Nr. 38, September 2006, S. 27956–63. doi:10.1074/jbc.M601356200. PMID 16877383.