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Zellbiologie

NRF2 / KEAP1

Geprüft von

NRF2 (Nuclear Factor Erythroid 2-related Factor 2) ist ein Transkriptionsfaktor, der die zelluläre Antioxidans- und Zytoprotektion koordiniert, indem er antioxidative Antwortelemente (ARE) in den Promotoren von Genen bindet, die für Entgiftungsenzyme, Glutathion-Synthesekomponenten, Proteasomunterunheiten und antiinflammatorische Mediatoren kodieren. Unter homöostatischen Bedingungen wird NRF2 kontinuierlich durch KEAP1 (Kelch-like ECH-associated protein 1), einem Adaptor für die CUL3-basierte E3-Ligase, ubiquitiniert und proteasomal abgebaut; oxidativer Stress oder elektrophile Verbindungen modifizieren kritische Cysteinreste von KEAP1, beeinträchtigen seine Fähigkeit, NRF2 zur Ubiquitinierung zu präsentieren, und ermöglichen NRF2 die Akkumulation und Kerntranslokation. Die NRF2-Aktivität nimmt im Alter in mehreren Geweben ab und trägt zu erhöhter oxidativer Belastung und Entzündung bei; natürliche Verbindungen wie Sulforaphan und pharmakologische NRF2-Aktivatoren werden auf ihre Fähigkeit untersucht, die zytoproteketive Kapazität wiederherzustellen, wobei die Unterscheidung zwischen hormesischer Aktivierung und möglicherweise tumorfördernder chronischer Aktivierung Vorsicht gebietet.

Quellen

  1. Itoh K, Wakabayashi N, Katoh Y, Ishii T, Igarashi K, Engel JD, Yamamoto M. (1999). Keap1 represses nuclear activation of antioxidant responsive elements by Nrf2 through binding to the amino-terminal Neh2 domain. *Genes & Development*doi:10.1101/gad.13.1.76
  2. Yamamoto M, Kensler TW, Motohashi H. (2018). The KEAP1-NRF2 system: a thiol-based sensor-effector apparatus for maintaining redox homeostasis. *Physiological Reviews*doi:10.1152/physrev.00023.2017