Posttranslační modifikace

Posttranslačními modifikacemi se označují úpravy proteinů po jejich nasyntetizovaní ribozomem. Proteiny mohou být modifikovány (upravovány) kdykoliv během doby jejich existence a dokonce i během jejich syntézy (tento jev je někdy označován za kotranslační modifikace). Posttranslační modifikace dodávají proteinům nové vlastnosti, stabilizují jejich konformace, pomáhají regulovat jejich funkce, přispívají k imunitním rozpoznáváním, atd...

Nejčastější posttranslační modifikace

• fosforylace/defosforylace – enzymy kinázy a fosfatázy připojují či odpojují fosfátovou (PO₄^3-) skupinu k proteinu na jeho serinové / threoninové zbytky nebo tyrosinové zbytky. Fosforylace/defosforylace často působí jako přepínač mezi aktivní a neaktivní formou proteinu.
• glykosylace – napojování sacharidů na protein. Sacharidové zbytky jsou nejčastěji připojovány na serin/ threonin – v případě tzv. O-glykoproteinů, nebo asparagin v případě N-glykoproteinů. Navázání sacharidů může stabilizovat konformaci proteinů; sacharidové složky mnoha proteinů se účastní rozpoznávacích interakcí (protein-sacharidové a nově objevené sacharid-sacharidové interakce)
• přidání GPI kotvy (GPI - glykofosfatidylinositol) - připojení GPI na C-konec proteinu. Slouží k uchycení proteinu k membráně
• ubikvitinace – připojení malého proteinu ubiquitinu k upravovanému proteinu přes aminokyselinu lysin ( její volný –NH₂ konec). Připojování ubiquitinu na proteiny slouží jako molekulární hodiny, které určují stáří proteinu. Proteiny s mnoha navázanými ubiquitiny jsou degradovány v cytoplasmě pomocí proteazomu. Kromě této funkce, specifické navázání několika molekul ubiquitinu slouží k regulaci funkce některých proteinů
• sumoylace - připojení proteinu SUMO1, regulace funkce proteinů.
• proteolýza – odštepení části molekuly proteinu – vede často k aktivaci nebo desaktivaci funkce proteinu.
• methylace – methylování koncové –NH₂ lysinu a argininu, vede ke zvýšení bazicity těchto aminokyselin a tím zesílení iontových interakcí.
• acetylace – acetylace koncové –NH₂ lysinu snižuje jeho bazicitu a zeslabuje tak iontové interakce
• hydroxylace – hydroxylace prolinu nebo lysinu v kolagenu, slouží ke stabilizování specifické konformace molekuly kolagenu (trojitá šroubovice).
• myristylace (myristoylace) - připojení zbytku kyseliny myristové ke koncovému glycinu proteinu
• palmitoylace (modifikace kyselinou palmitovou , S-palmitoylace) - připojení zbytku kyseliny palmitové na -SH skupinu cysteinu
• disulfidické můstky - oxidace dvou -SH skupiny cysteinu na -S-S-
• ADP-ribosylace - navázání ADP-ribózy na protein
• vazba prostetických skupin – např. FAD, FMN, hem, nutné pro funkci některých enzymů

Související články

• proteiny
• proteosyntéza
• glykoproteiny
• endoplazmatické retikulum
• Golgiho aparát
• buněčná signalizace
• membránové proteiny
• histonový kód

Odkazy

Literatura

• Voet D., Voet JG, Pratt CW, "Fundamentals of biochemistry, life at molecular level" 2nd edition, 2006 John Wiley and Sons (Asia) Pte Ltd, ISBN 0-471-74268-6
• Lodish at al, "Molecular cell biology" 5th edition, 2004, W.H. Freeman and Company, ISBN 0-7167-4366-3