Topoisomerase II

Erweiterte Suche

Topoisomerasen TypII

Bezeichner
Externe IDs CAS-Nummer: 142805-56-9
Enzymklassifikation
EC, Kategorie 5.99.1.3  Isomerasen
Reaktionsart Einführung von Doppelstrangbrüchen, Hindurchführen eines Strangs durch entstandene Lücke, Wiedervereinigung der Stränge
Substrat DNA

Topoisomerase II ist ein Enzym aus der Gruppe der Topoisomerasen, das in allen Organismen vorkommt und Helix-Windungen von doppelsträngigen DNA-Strängen auflockern und lösen kann. Eine Besonderheit stellt die bakterielle Topoisomerase (Gyrase) dar. Sie ist in der Lage, auch zusätzliche Windungen in einen DNA-Strang einzuführen. Für ihre katalytische Funktion benötigt die Topoisomerase II im Gegensatz zur Topoisomerase I Energie in Form von ATP.

Es können zwei Subfamilien unterschieden werden:

Subfamilie Repräsentative Mitglieder
IIA
  • Säugetiere: Topoisomerase II-alpha und II-beta
  • Hefe: Topoisomerase II
  • Drosophila: Topoisomerase II
  • Bakterien: Gyrase, Topoisomerase IV
  • T4-Phagen: DNA-Topoisomerase
IIB Sulfolobus shibatae (Archaea), Topoisomerase VI

Die Molmasse des Enzyms beträgt je nach Art des Organismus 160-180 kDa. Es handelt sich um ein dimeres Enzym, das aus zwei Monomeren besteht. Ein Monomer kann in drei Domänen untergliedert werden: N-Terminale Domäne, Zentrale Domäne und C-Terminale Domäne.

Die N-Terminale Domäne besteht aus ca. 660 Aminosäuren und dient der Bindung von ATP. Die zentrale Domäne besteht aus ca. 1200 Aminosäuren und enthält einen Tyrosinrest, der für das „Zerschneiden“ der DNA zuständig ist. Man spricht hier auch von der katalytischen Domäne. Die C-Terminale Domäne ist unterschiedlich lang und besteht aus vielen geladenen Aminosäuren. Sie enthält ein NLS-Motiv (Nukleäres Lokalisationssignal). Diese Domäne ist teilweise auch phosphoryliert. Die genaue Funktion dieser Domäne konnte noch nicht geklärt werden.

In der Praxis sind vor allem Gyrasehemmer von Interesse. Diese werden als Antibiotika eingesetzt. Zu den bekanntesten unter ihnen zählen zum Beispiel Ciprofloxacin und Novobiocin.

Anthracycline sind Chemotherapeutika, die gegen verschiedene Krebsarten, insbesondere Brustkrebs, eingesetzt werden. Anthracycline wirken, indem sie an Topoisomerase IIα binden und so die Zellteilung hemmen[1].

Quellen

  1. Piccart-Gebhart, Martine J.: Anthracyclines and the Tailoring of Treatment for Early Breast Cancer N Engl J Med 2006 354: 2177-2179

Diese Artikel könnten dir auch gefallen

Die letzten News aus den Naturwissenschaften

01.09.2021
Quantenoptik | Teilchenphysik
Lichtinduzierte Formänderung von MXenen
Licht im Femtosekundenbereich erzeugt schaltbare Nanowellen in MXenen und bewegt deren Atome mit Rekordgeschwindigkeit.
30.08.2021
Astrophysik | Optik
Neue mathematische Formeln für ein altes Problem der Astronomie
Dem Berner Astrophysiker Kevin Heng ist ein seltenes Kunststück gelungen: Auf Papier hat er für ein altes mathematisches Problem neue Formeln entwickelt, die nötig sind, um Lichtreflektionen von Planeten und Monden berechnen zu können.
31.08.2021
Quantenoptik | Thermodynamik
Ein Quantenmikroskop „made in Jülich“
Sie bilden Materialien mit atomarer Präzision ab und sind vielseitig einsetzbar: Forschende nutzen Rastertunnelmikroskope seit vielen Jahren, um die Welt des Nanokosmos zu erkunden.
30.08.2021
Quantenphysik | Thermodynamik
Extrem lang und unglaublich kalt
Bei der Erforschung der Welleneigenschaften von Atomen entsteht am Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM) der Universität Bremen für wenige Sekunden einer der „kältesten Orte des Universums“.
25.08.2021
Quantenoptik
Laserstrahlen in Vakuum sichtbar gemacht
Einen Lichtstrahl kann man nur dann sehen, wenn er auf Materieteilchen trifft und von ihnen gestreut oder reflektiert wird, im Vakuum ist er dagegen unsichtbar.
18.08.2021
Quantenphysik
Suprasolid in eine neue Dimension
Quantenmaterie kann gleichzeitig fest und flüssig, also suprasolid sein: Forscher haben diese faszinierende Eigenschaft nun erstmals entlang zweier Dimensionen eines ultrakalten Quantengases erzeugt.
18.08.2021
Teilchenphysik
Verwandlung im Teilchenzoo
Eine internationale Studie hat in Beschleuniger-Daten Hinweise auf einen lang gesuchten Effekt gefunden: Die „Dreiecks-Singularität“ beschreibt, wie Teilchen durch den Austausch von Quarks ihre Identität ändern und dabei ein neues Teilchen vortäuschen können.
18.08.2021
Plasmaphysik
Ein Meilenstein der Fusionsforschung
Am Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) in Kalifornien ist in diesen Tagen ein Durchbruch in der Fusionsforschung geglückt.
16.08.2021
Festkörperphysik | Quantenoptik
Ultraschnelle Dynamik in Materie sichtbar gemacht
Ein Forschungsteam hat eine kompakte Elektronen-„Kamera“ entwickelt, mit der sich die schnelle innere Dynamik von Materie verfolgen lässt.
16.08.2021
Elektrodynamik | Teilchenphysik
Wie sich Ionen ihre Elektronen zurückholen
Was passiert, wenn Ionen durch feste Materialien geschossen werden?