Elastin

Elastin (bzw. sein löslicher Vorläufer Tropoelastin) ist ein Faserprotein in Wirbeltieren mit Ausnahme der Rundmäuler. Es gehört zu den Strukturproteinen, weil es in seiner Funktion für Formgebung und Halt verantwortlich ist, insbesondere sorgt es für die Dehnungsfähigkeit großer Blutgefäße wie der Aorta. Mutationen im ELN-Gen können erbliche Erkrankungen verursachen, wie Dermatochalasis, Williams-Beuren-Syndrom, Cutis Laxa und supravalvuläre angeborene Aortenstenose (SVAS). Die Zusammensetzung von Elastin ist ähnlich derer von Kollagen, jedoch enthält sie kein Hydroxylysin, dafür allerdings einen beträchtlichen Anteil von Valin (15,6 %). Lysinreste können durch das Enzym Lysyloxidase (EC 1.4.3.13) zu Allysin oxidiert sein. Jeweils 3 Allysine und ein Lysin können in ein ringförmiges Desmosin oder in sein Isomer umgewandelt vorliegen, was zur Elastizität des Gesamtmoleküls beiträgt. Elastin ist ein Proteinnetzwerk und besteht aus vernetzten Elastin-Einheiten. Elastin wird von den Zellen in löslicher Form sezerniert und anschließend durch das Enzym Lysyloxidase (LOX) vernetzt. Die Aminosäure Lysin ist verantwortlich für diese Quervernetzung. Elastin ist ein äußerst langlebiges Protein mit einer Halbwertszeit von 74 Jahren. Die Bildung Elastins beginnt bereits vor der Geburt und setzt sich beim Menschen in den ersten Lebensjahren fort. Danach wird praktisch kein neues, funktionstüchtiges Elastin gebildet. Elastin besitzt eine hohe Resistenz gegenüber Proteasen. Proteasen, die Elastin spalten können, werden als Elastasen bezeichnet. Zu dieser Familie gehören verschiedene Serinproteasen wie Pankreaselastase oder Cathepsin G, Metalloproteasen wie MMP-12 sowie Cysteinproteasen, z. B. Cathepsin K, L oder S. Im Gegensatz zu Kollagen ist Elastin elastisch dehnbar, genauer entropieelastisch. Elastin kommt unter anderem in der Lunge, in der Haut und in Blutgefäßen vor und verleiht diesen Elastizität und Spannkraft. Es kann auch in der Gewebezüchtung zur Herstellung von Ersatzarterien genutzt werden.