| Dsup | ||
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| Masse/Länge Primärstruktur | 445 Aminosäuren, 42.848 Da | |
| Bezeichner | ||
| Externe IDs | ||
| Vorkommen | ||
| Homologie-Familie | Hovergen | |
Dsup (Abkürzung für Damage Suppressor) ist ein DNA-bindendes Protein, das nur bei Bärtierchen (Tardigrada) vorkommt und das Auftreten von DNA-Brüchen durch Strahlung unterdrückt.
Bärtierchen vertragen eine fast vollständige Dehydrierung und zeigen eine außergewöhnliche Toleranz gegenüber verschiedenen physikalischen Extremen, darunter auch gegenüber Röntgenstrahlen. Dsup ist ein 445 Aminosäuren langes nukleäres basisches Protein (pI = 10.55), das an diesem Schutz beteiligt ist. Die für Dsup codierende cDNA wurde aus Ramazzottius varieornatus isoliert, da diese Art eine besonders hohe Strahlenresistenz zeigt. Die In-silico-Vorhersagen ergaben einen langen α-helikalen Bereich in der Mitte des Proteins und ein nukleäres Lokalisierungssignal im stark basischen Ala/Gly-reichen Carboxy-Terminus. Es besteht keine Verwandtschaft zu anderen Proteinen. Dsup wurde bisher nur in Bärtierchen gefunden, in denen es während der frühen Embryonalentwicklung hoch exprimiert wird. Immunhistochemische Untersuchungen und die Expression von GFP-Fusionsproteinen zeigen eine Assoziation mit der DNA. In in vitro-Studien (EMSA) bindet das Protein DNA unspezifisch. Weiterführende Studien zeigen, dass die Affinität zu Nucleosomen sogar noch höher ist.
Die Expression in menschlichen HEK293-T-Zellkulturen zeigt, dass Dsup die durch Röntgenstrahlen verursachten DNA-Schäden um 40 % reduziert und die Strahlentoleranz verbessert. Auch Grünalgen, die Dsup exprimieren zeigten auf der Artemis-1-Mission erhöhte Resistenz vor Strahlung.
Obwohl die genauen Mechanismen des DNA-Schutzes durch das Dsup-Protein noch nicht vollständig geklärt sind, ist die Verbindung mit der DNA wichtig für die Schutzwirkung des Dsup-Proteins, was auf eine mögliche physikalische Abschirmung der DNA vor reaktiven Sauerstoffspezies (englisch reactive oxygen species, ROS) und vor Strahlung und/oder eine lokale Entgiftung von ROS als möglichen Mechanismus hindeutet.
Für längere Raumfahrtmissionen zum Mond oder Mars ist der Schutz vor Strahlung eine der größten Herausforderungen. Daher ist auch Dsup im Fokus bei der Planung solcher Missionen. Da die stabile Expression in Neuronenkulturen aus Rattenembryonen toxisch ist, sind weitere Untersuchungen nach transienter Expression geplant.
Weitere mögliche Anwendungen sind der Schutz von Personen, die berufsmäßig höherer Strahlung ausgesetzt sind und der Schutz des gesunden Gewebes bei der Strahlentherapie.