В эпигенетике изомеризация пролина — это эффект, который цис-транс- изомеризация аминокислоты пролина оказывает на регуляцию экспрессии генов . Подобно аспарагиновой кислоте , аминокислота пролин обладает редким свойством способности легко занимать как цис- , так и транс - изомеры своих пролильных пептидных связей . Пептидилпролилизомераза , или PPIase, представляет собой ферменточень часто связаны с изомеризацией пролина из-за их способности катализировать изомеризацию пролина. PPIases представлены тремя типами: циклофилины, FK507-связывающие белки и парвулины. [1] Ферменты PPIase катализируют переход пролина между цис- и транс -изомерами и необходимы для многочисленных биологических функций, контролируемых и затронутых изомеризацией пролила (например , передача сигналов в клетке , фолдинг белка и эпигенетические модификации) . будет медленно переключаться между цис и трансизомеры, процесс, который может блокировать белки в ненативной структуре, что может временно сделать белок неэффективным. Хотя это переключение может происходить само по себе, PPIases ответственны за большую часть изомеризации пролильных пептидных связей. Конкретная аминокислота, которая предшествует пролилпептидной связи, также может влиять на конформацию, которую принимает связь. Например, когда ароматическая аминокислота связана с пролином, эта связь более благоприятна для цис - конформации. Циклофилин А использует «электростатическую рукоятку», чтобы втягивать пролин в цис и трансформировать . [3]На большинство этих биологических функций влияет изомеризация пролина, когда один изомер взаимодействует не так, как другой, обычно вызывая взаимосвязь активации/деактивации. Как аминокислота пролин присутствует во многих белках . Это способствует множеству эффектов, которые изомеризация пролина может иметь в различных биологических механизмах и функциях.
Передача сигналов в клетке включает множество различных процессов и белков. Одним из наиболее изученных феноменов клеточной передачи сигналов с участием пролина является взаимодействие с p53 и prolyli isomerasases, особенно с Pin1 . Белок р53 вместе с р63 и р73 отвечает за исправление изменений в геноме и за предотвращение образования и роста опухолей . остатки пролина обнаруживаются во всех белках р53, и без фосфорилирования и изомеризации специфических мотивов серин/треонин-пролин в р53 они не могут контролировать свои гены-мишени. Основными сигнальными процессами, на которые влияет р53, являются апоптоз .и остановка клеточного цикла, оба из которых контролируются специфической изомеризацией пролинов в p53. [4]
Хотя об изомеризации белков известно с 1968 г., когда она была открыта К. Танфордом, изомеризация пролина и его использование в качестве модификации нековалентного гистонового хвоста не были обнаружены до 2006 г. Нельсоном и его коллегами. [1] [5]