Lexikon der Biologie

ABC-Transporter, Superfamilie von pro- und eukaryotischen Membranproteinen mit Transporterfunktion. Substrate der ABC-Transporter sind Aminosäuren, anorganische Ionen, Mono- und Polysaccharide, Peptide oder Proteine. Bisher sind über 50 ABC-Transporter bekannt, die in der Regel in der Cytoplasmamembran lokalisiert sind. Ausnahmen sind die TAP-Transporter (Peptid-Transporter) in der Membran des endoplasmatischen Reticulums und der cis-Golgi-Membran sowie ein Transportprotein der Peroxisomenmembran und ein Multidrug-Resistenz-Protein in der Membran der Verdauungsvakuole des Malariaparasiten Plasmodium falciparum (Plasmodium, Haemosporidae). Alle ABC-Transporter bestehen aus vier Kerndomänen; zwei von ihnen weisen je sechs Transmembranbereiche auf, die anderen beiden stellen sog. ATP-Bindungscassetten dar (ABC). Diese Cassetten (funktionelle Domänen/Bereiche in einem Protein) sind die Grundlage für den energiegekoppelten Substrattransport gegen einen Konzentrationsgradienten. Die vier Domänen sind bei den verschiedenen ABC-Transportern auf unterschiedliche Weise angelegt – als individuelle Polypeptide oder fusioniert. Bei einigen dieser Transporter treten weitere Domänen mit regulatorischer Funktion auf. Die Proteine dieser Transporterfamilie sind sequenzhomolog. Die geringste Sequenzhomologie weisen die Transmembrandomänen auf, die für die Substratspezifität verantwortlich sind. Beispiele für ABC-Transporter sind das mit der Mucoviscidose assoziierte CFTR-Protein (CFTR) oder die Multidrug-Resistenz-Proteine (Multidrug-Resistenz) von Parasiten und Tumorzellen (P-Glykoprotein). Auch die Antibiotika-Resistenz mancher Bakterien kann auf der Wirkung von ABC-Transportern beruhen: bei Lactococcus lactis z. B. pumpt ein als LmrA bezeichneter Transporter Antibiotika aus der Zelle hinaus.

S.Ma./M.B.

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