Die Methylierung von DNA in den Cytosinresten in Säugetierzellen ist eine vererbbare epigenetische Modifikation, die für die ordnungsgemäße Regulation der Genexpression, der genomischen Imprinting und Entwicklung entscheidend ist (1,2). Es wurden drei Familien von DNA-Methyltransferasen bei Säugetieren identifiziert: DNMT1, DNMT2 und DNMT3 (1,2).
Die Tumor-Nekrose-Faktor-Superfamilie (TNFSF) ist eine Gruppe von Proteinen, die eine breite und wichtige Rolle in der Biologie spielen. Derzeit wurden 19 Liganden in dieser Familie identifiziert, wie TNF-α, TNF-β, CD40L, FasL, TRAIL, RANKL usw., sowie 29 Rezeptoren, die zu diesen Liganden gehören.
Ataxia telangiectasia mutated kinase (ATM) sowie ataxia telangiectasia und Rad3-related kinase (ATR) sind Mitglieder der PI3 Kinase-related Kinase (PIKK)-Familie, die mehrere Substrate an Serin- oder Threoninresten phosphoryliert, wobei anschließend eine Glutaminfreisetzung erfolgt als Reaktion auf DNA-Schäden oder Replikationsblockaden (1-3). p53 wird durch ATM, ATR und DNA-PK am Ser15 phosphoryliert. Diese Phosphorylierung beeinträchtigt die Fähigkeit von MDM2, sich an p53 zu binden, was zur Ansammlung und Aktivierung von p53 in Reaktion auf DNA-Schäden führt (4,5). Chk1 und Chk2, die Nachfolgeproteinkinaseen von ATM/ATR, spielen eine wichtige Rolle bei der Kontrolle von DNA-Schadenspunkten, embryonalem Entwicklungsprozess und Tumorsuppression (6).
Der Nukleosom besteht aus vier Kern-Histone-Proteinen (H2A, H2B, H3 und H4) und ist der wichtigste Baustein der Chromatin. Zunächst wurde angenommen, dass Histone eine statische Struktur zur Aufbringung von DNA dient, doch heute zeigt sich, dass Histone dynamische Proteine sind, die verschiedene Arten von posttranslationalen Modifikationen durchlaufen, darunter Acetylierung, Phosphorylierung, Metylierung und Ubiquitinierung.
Die Fibroblast-Wachstumsfaktor-Familie umfasst eine Gruppe strukturell verwandter Signalproteine, die eine entscheidende Rolle bei embryonalem Entwicklungsprozess, Zellproliferation, Differenzierung, Migration, Angiogenese, Gewebereparierung und Stoffwechselregulierung spielen. Bei Menschen umfasst die FGF-Familie 18 kanonische Mitglieder (FGF1–FGF10 und FGF16–FGF23), die auf Grundlage von Sequenzhomologie und funktionellen Eigenschaften in sechs Unterfamilien eingeteilt werden.
Die Familie des vaskulären Endothel-Wachstumsfaktors (VEGF) besteht aus fünf secretierten homodimeren Glykoproteinen – VEGF-A, VEGF-B, VEGF-C, VEGF-D und Placentales Wachstumsfaktor (PlGF) – die selektiv an VEGFR-1, -2, -3 sowie die Ko-Rezeptoren Neuropilin-1/2 binden. Dadurch werden Angiogenese, Lymphangiogenese und Gefäßpermeabilität beeinflusst.
Die Familie der Tumornekrosefaktorenrezeptoren, die TNF-RI, TNF-R2, Fas, DR3, DR4, DR5 und DR6 umfasst, spielt eine wichtige Rolle bei der Regulation der Apoptose in verschiedenen physiologischen Systemen. Die Rezeptoren werden durch eine Familie von Cytokinen aktiviert, die TNF, FasL, TWEAK und TRAIL enthalten. Sie zeichnen sich durch einen hochkonstanten extrazellulären Bereich mit Cysteinreichen Wiederholungen aus sowie einen konservierten intrazellulären Bereich von etwa 80 Aminosäuren, der als Toddomänen bezeichnet wird. Die Toddomänen sind wichtig für die Übertragung des Todessignals, indem sie andere mit Toddomänen versehene Adaptorproteine (FADD, TRADD, RIP) zum Todinduzierenden Signalisierungskomplex (DISC) binden und so die Aktivierung von Caspasen bewirken.
Interleukine sind eine Gruppe von Zytokinen (gesendeten Proteinen und Signalmolekülen), die zunächst als von weißen Blutkörperchen (Leukozyten) exprimiert worden sind. Die Funktion des Immunsystems hängt in großem Maße von Interleukinen ab, und es wurden seltene Mängel einer Reihe davon beschrieben, die alle mit Autoimmunerkrankungen oder Immundefekten einhergehen.
Die Kontrolle des Zellzyklus wird durch zahlreiche zelluläre Ereignisse und Prozesse reguliert. Die cyclinhärenen Kinas (CDK) steuern viele dieser Wege und bilden ein aktives Komplekt, wenn sie mit ihren cyclin-Partnern verbunden sind. Diese Aktivität wird hauptsächlich durch Phosphorylierung gesteuert, die die subzelluläre Lokalisation des CDK/cyclin-Komplexes bestimmt (1,2). Einige Phosphorylierungsvorgänge regulieren die Funktion der zytoplasmatischen Retentionsequenzen, während andere Vorgänge die nukleäre Lokalisation und die Funktion der Exportsequenzen steuern (3,4). Die Konzentrationen von Cyclin und cyclinhärenen Kinase-Inhibitoren (CKI) werden durch Ubiquitination sowie Degradation über den Ubiquitin-Proteasom-Weg reguliert (5). Verschiedene CKI-Proteine binden sich zu diesen Komplexen an und beeinflussen den Zugang zu den regulatorischen Domänen der Cycline (6). Eine zusätzliche Komplexität entsteht, da die kontrollierten Proteinkonzentrationen jeder Cyclin mit den Phasen des Zellzyklus schwanken. Eine erhöhte Expression von Cyclin D1 ist mit bestimmten Arten von Krebs verbunden (7,8) und könnte unabhängig von ihrem Cdk-Partner auch mit TSC2 (Tuberin) in Verbindung stehen (9).
Keratine (Zytokeratine) sind intermittente Filsenfette, die hauptsächlich in Epithelzellen exprimiert werden. Keratine Heterodimere bestehen aus einem sauren Keratin (oder Typ-I-Keratin, Keraten K9-K28) und einem basischen Keratin (oder Typ-II-Keratin, Keraten K1-K8 und K71-K80). Diese heterodimenaren Keratine bilden Filsenfäden. Die verschiedenen Keratine-Isomere weisen tissue- und Differenzierungsspezifische Profile auf, was sie als Forschungs- und klinische Biomarker nützlich macht.
