Isopeptidbindinger

Isopeptidbindinger er kovalente bindinger mellom aminosyrene i proteiner som dannes mellom sidekjeder, ikke mellom hovedkjedenes α-karboner som i vanlige peptidbindinger. En velkjent type er isopeptidbindingen som dannes når C-terminalen til ubiquitin binder via en amidebinding til ε-aminogruppen på en lysinrest i et substratprotein. Slike bindinger kan dermed koble ubiquitin til målproteiner og markere dem for forskjellige cellulære prosesser.

En viktig mekanisme for dannelse av isopeptidbindinger er enzymet transglutaminase. Transglutaminaser katalyserer dannelsen av ε-(γ-glutamyl)lysin- bånd mellom glutaminrester og lysinrester i proteiner, og kan danne både inter- og intramolekylære korsbindinger. Bindingene er ofte kalsiumavhengige og kan være relativt resistente under fysiologiske forhold.

Betydning og forekomst varierer avhengig av type binding. Isopeptidbindinger bidrar til kryssbinding av proteiner i ekstracellulær matriks, noe som gir mekanisk styrke og stabilitet i vev og tårnstrukturer. I ubiquitin-systemet regulerer isopeptidbindinger proteindelagring og signalveier ved å mærke proteiner for degradering eller endret aktivitet. Transglutaminaseaktiviteter spiller også en rolle i immunsystemet og i gastrointestinalt vev, hvor de kan kryssbinde proteiner og påvirke antigenpresentasjon og vevsmekanismer.

Deteksjon og forskning på isopeptidbindinger skjer ofte med masseselektering og spesifikke antistoffer, samt gjennom proteomikk og strukturundersøkelser som kartlegger hvilke aminosyrer som er involvert i bindingene.