пренилирование
Пренилирование (также известное как изопренилирование или липидирование ) представляет собой добавление гидрофобных молекул к белку или химическому соединению. Обычно предполагается, что пренильные группы (3-метилбут-2-ен-1-ил) облегчают прикрепление к клеточным мембранам , подобно липидным якорям , таким как якорь GPI , хотя прямых доказательств этого не наблюдалось. Было показано, что пренильные группы (также называемые изопренильными группами, имеющие на один атом водорода больше, чем изопрена ) важны для связывания белок-белок через специализированные пренил-связывающие домены.
Пренилирование белка включает перенос либо фарнезильной , либо геранилгеранильной части на С-концевой цистеин (ы) целевого белка. Пренилирование в клетке осуществляют три фермента: фарнезилтрансфераза, Саах-протеаза и геранилгеранилтрансфераза I. [1]
Фарнезилирование — это тип пренилирования, посттрансляционная модификация белков, при которой к цистеиновому остатку добавляется изопренильная группа. [2] Это важный процесс, обеспечивающий белок-белковые взаимодействия и белок-мембранные взаимодействия. [3]
Существует по крайней мере 3 типа сайтов, которые распознаются ферментами пренилирования. Мотив CaaX находится на COOH-конце белков, таких как ламины или ras. Мотив состоит из цистеина (С), двух алифатических аминокислот («аа») и некоторой другой концевой аминокислоты («Х»). Если в положении X находится серин , аланин или метионин , белок фарнезилирован. Например, в родопсинкиназы последовательность CVLS. Если X представляет собой лейцин , белок геранилгеранилирован. [4] Второй мотив пренилирования — CXC ., что в родственном Ras белке Rab3A приводит к геранилгеранилированию как по цистеиновым остаткам, так и по метиловой этерификации. [4] Третий мотив, CC , также обнаружен в белках Rab, где он, по-видимому, управляет только геранилгеранилированием, но не метилированием карбоксила. [4] Карбоксильное метилирование происходит только на пренилированных белках. [4]
Фарнезилтрансфераза и геранилгеранилтрансфераза I — очень похожие белки. Они состоят из двух субъединиц: α-субъединицы, общей для обоих ферментов, и β-субъединицы, идентичность последовательности которой составляет всего 25%. Эти ферменты распознают блок CaaX на С-конце целевого белка. C представляет собой пренилированный цистеин, a представляет собой любую алифатическую аминокислоту, а идентичность X определяет, какой фермент действует на белок. Фарнезилтрансфераза распознает блоки CaaX , где X = M, S, Q, A или C, тогда как геранилгеранилтрансфераза I распознает блоки CaaX, где X = L или E.
Rab геранилгеранилтрансфераза, или геранилгеранилтрансфераза II, переносит (обычно) две геранилгеранильные группы на цистеин(ы) на С-конце белков Rab . С-конец белков Rab различается по длине и последовательности и называется гипервариабельным. Таким образом, белки Rab не имеют согласованной последовательности, такой как блок CAAX, который может распознавать геранилгеранилтрансфераза Rab. Белки Rab обычно оканчиваются мотивом CC или CXC. Вместо этого Rab-белки связаны с Rab-сопровождающим белком .(REP) над более консервативной областью Rab-белка, а затем представлен Rab-геранилгеранилтрансферазой. После пренилирования белков Rab липидный якорь (якоря) гарантируют, что Rab больше не растворимы. Таким образом, REP играет важную роль в связывании и солюбилизации геранилгеранильных групп и доставляет белок Rab к соответствующей клеточной мембране.
