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Die Evolution der SOD-Enzyme

Mn- und FeSOD sind sehr alte Enzyme, die vermutlich schon vor 2,3 Billionen Jahren entstanden sind, als es noch sehr wenig Sauerstoff in der Atmosphäre gab und diese beiden Metalle in großen Mengen im Ozean verfügbar waren. Über eine Sequenzanalyse der Aminosäure-Abfolge im Protein kann man zeigen, dass die MnSOD vermutlich aus Proteobakterien stammt, aus denen im Verlaufe der Evolution durch Einwanderung in andere Zellen die Mitochondrien und Chloroplasten der höheren Pflanzen entstanden. Das Vorkommen dieses Enzyms in Proteobakterien und den eukaryontischen Zellorganellen wird als ein Hinweis auf die Endosymbionten-Theorie interpretiert. Die FeSOD hingegen ist das Enzym im bakteriellen Photosystem I der grünen Schwefelbakterien.

Die CuZnSOD unterscheidet sich schon allein äußerlich erheblich von der MnSOD, wie der Vergleich der Proteine zeigt. Dieses Enzym kommt praktisch in allen Lebewesen vor und findet sich sogar im Genom einiger Viren. Man nimmt an, dass diese Viren entscheidend dazu beigetragen haben, die CuZnSOD-Gene im Verlauf der Evolution immer wieder zwischen Bakterien, Archaea und Eukaryonten auszutauschen.