Пальмитирование

При пальмитировании добавляется остаток пальмитиновой кислоты.

Пальмитирование — это один из видов посттрансляционной модификации белка, ковалентное присоединение к белку остатка одной из высших жирных кислот с образованием тиоэфирной связи. Чаще всего происходит присоединение пальмитиновой кислоты (откуда и название) к цистеину (S-пальмитирование), реже к серину или треонину (O-пальмитирование). Обычно пальмитированию подвергаются мембранные белки, например молекулы поверхностных рецепторов.[1] Роль пальмитирования в изменении функциональности того или иного белка зависит от конкретного белка.

Пальмитирование повышает гидрофобность белков и способствует их локализации в липидном бислое мембран. Также пальмитирование, судя по всему, играет существенную роль в облегчении внутриклеточного транспорта белков между компартментами мембраны клетки.[2] а также в модулировании межбелковых взаимодействий.[3] В отличие от пренилирования и миристоилирования, пальмитирование обычно обратимо, поскольку связь между остатком пальмитиновой кислоты и белком чаще всего тиоэфирная. Обратная реакция депальмитирования катализируется пальмитоил-протеин-тиоэстеразами. Поскольку пальмитирование представляет собой динамический процесс посттрансляционной модификации, считают, что оно играет роль в локализации белков, в изменении характера межбелковых взаимодействий, или в регулировании способности белков к связыванию с теми или иными лигандами или на способность белков к гетерополимеризации.

Примером белка, который подвергается пальмитированию, является гемагглютинин, мембранный гликопротеин, который используется вирусом гриппа для присоединения к поверхностным рецепторам клетки организма хозяина и инициации процесса проникновения в неё.[4] В последние годы было описано пальмитоилирование целого ряда ферментов и рецепторов, таких, как G-белок, 5-HT1A-рецептор, эндотелиальная синтаза оксида азота. Другой известный пример — это важный сигнальный белок Wnt, который модифицируется пальмитолеиновой кислотой, присоединённой к остатку серина. Это необычный тип О-ацилирования, который опосредуется мембраносвязанной O-ацилтрансферазой.[5] При передаче сигнала через G-белки, пальмитирование α-субъединицы, пренилирование γ-субъединицы и миристоилирование в нескольких субъединицах приводят к тому, что G-белок оказывается «заякорен» на внутренней стороне клеточной мембраны, что создаёт условия для его взаимодействия с G-белок-связанными рецепторами.[6]


Роль пальмитирования в регуляции синаптической пластичности

[править | править код]

Учёные по достоинству оценили важность присоединения длинных гидрофобных цепей к определённому сигнальному белку клетки. Хорошей иллюстрацией важности этого феномена служит распределение белков в синапсе. Одним из главных белков, обуславливающих этот процесс является белок постсинаптического уплотнения (95 кДа) (англ. postsynaptic density protein 95 или PSD-95). В пальмитированном состоянии он остаётся связанным с мембраной. Такая связь позволяет ему взаимодействовать с ионными каналами и организовывать их в кластер на постсинаптической мембране. Так же, в пресинаптическом нейроне, пальмитирование белка SNAP-25 позволяет комплексу SNARE диссоциировать в процессе эндоцитоза. Таким образом пальмитирование участвует в регуляции выделения нейротрансмиттеров.[7]

Пальмитирование дельта катенина по-видимому координирует стимулируемые нейрональной активностью изменения в адгезии синаптических молекул, синаптической структуре и локализации рецепторов, которые участвуют в формировании памяти.[8]

Ссылки

[править | править код]

См. также

[править | править код]


Примечания

[править | править код]
  1. ↑ Linder, M.E., "Reversible modification of proteins with thioester-linked fatty acids, " Protein Lipidation, F. Tamanoi and D.S. Sigman, eds., pp. 215-40 (San Diego, CA: Academic Press, 2000).
  2. ↑ Rocks O., Peyker A., Kahms M., Verveer P. J., Koerner C., Lumbierres M., Kuhlmann J., Waldmann H., Wittinghofer A., Bastiaens P. I. An acylation cycle regulates localization and activity of palmitoylated Ras isoforms (англ.) // Science : journal. — 2005. — Vol. 307, no. 5716. — P. 1746—1752. — doi:10.1126/science.1105654. — PMID 15705808.
  3. ↑ Basu, J., "Protein palmitoylation and dynamic modulation of protein function, " Current Science, Vol. 87, No. 2, pp. 212-17 (25 July 2004), http://www.ias.ac.in/currsci/jul252004/contents.htm Архивная копия от 8 мая 2017 на Wayback Machine
  4. ↑ influenza viruses, the encyclopedia of virology, http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B7GG4-4CK7DHD-S&_rdoc=5&_hierId=42642&_refWorkId=141&_explode=42642&_alpha=I&_fmt=full&_orig=na&_docanchor=&_idxType=AR&view=c&_ct=10&_acct=C000011279&_version=1&_urlVersion=0&_userid=5399531&md5=607bbb1a7d18138457365550b9471eb5 Архивировано 12 сентября 2012 года..
  5. ↑ Takada R., Satomi Y., Kurata T., Ueno N., Norioka S., Kondoh H., Takao T., Takada S. Monounsaturated fatty acid modification of Wnt protein: its role in Wnt secretion (англ.) // Dev Cell[англ.] : journal. — 2006. — Vol. 11, no. 6. — P. 791—801. — doi:10.1016/j.devcel.2006.10.003. — PMID 17141155.
  6. ↑ Wall, MA; Coleman, DE; Lee, E; Iñiguez-Lluhi, JA; Posner, BA; Gilman, AG; Sprang, S. R. The structure of the G protein heterotrimer Gi alpha 1 beta 1 gamma 2. (англ.) // Cell : journal. — Cell Press, 1995. — 15 December (vol. 83, no. 6). — P. 1047—1058. — doi:10.1016/0092-8674(95)90220-1. — PMID 8521505.
  7. ↑ «Molecular Mechanisms of Synaptogenesis.» Edited by Alexander Dityatev and Alaa El-Husseini. Springer: New York, NY. 2006. pg. 72-75
  8. ↑ Brigidi G. S., Sun Y., Beccano-Kelly D., Pitman K., Jobasser M., Borgland S L., Milnerwood A J., Bamji S X. Palmitoylation of [delta]-catenin by DHHC5 mediates activity-induced synapse plasticity (англ.) // Nature Neuroscience : journal. — 2014. — 23 January. — doi:10.1038/nn.3657.