Izoprenylacja

Izoprenylacja, znana też jako prenylacja izoprenoidowa, jest posttranslacyjny proces dodawania grup izoprenylowych do białek. Najczęściej odnosi się do reszt cysteinowych na końcu C-terminowym białek, w motywie CaaX, co zwiększa ich hydrofobowość i umożliwia przyłączenie do błon. Główne grupy izoprenylowe to farnesyl (15-węglowy) i geranylgeranyl (20-węglowy).

Enzymy katalizujące izoprenylację to farnesylotransferaza (FTase) i geranylgeranylotransferaza typu I (GGTase-I); białka Rab prenylowane są przez Rab-geranylgeranylotransferazę (RabGGTase, często typu II). Oba typy prenylacji służą do prawidłowego umiejscowienia białek w błonach i udziału w sygnalizacji komórkowej.

Po izoprenylacji zwykle dochodzi do dalszych modyfikacji: proteolityczna obróbka końcowego motywu CaaX przez proteazę Rce1, która usuwa ostatnie trzy aminokwasy, a następnie metylacja reszty C-terminowej przez izoprenylocysteinę metylotransferazę (ICMT). Te kroki stabilizują położenie białek w błonach i ich interakcje z innymi białkami.

Najważniejszymi substratami są małe GTPazy Ras, Rho, Rac i Rab, które wymagają prenylacji do właściwej lokalizacji w błonach i funkcji sygnalizacyjnej.

Znaczenie kliniczne: inhibitory farnesylotransferazy (FTI) były testowane w terapii nowotworów, lecz ich skuteczność bywa ograniczona przez możliwość alternatywnego geranylgeranylowania przez GGTase-I. Izoprenylacja jest zatem istotnym celem badań nad terapiami ukierunkowanymi na sygnalizację błon.