Spalmitoylering

Spalmitoylering er en reversibel posttranslasjonell fettmodifikasjon der et palmitat ( C16:0 ) festes kovalent til en cysteinrest i et protein via en thioesterbinding. Denne modifikasjonen skjer ofte på cytosoliske siden av membraner og påvirker proteinetes hydrophobicitet, membranebinding og fordeling mellom membranbundne og samplesfrie tilstander. Spalmitoylering er dynamisk og kan skje raskt som svar på cellularsignalering.

Overføringen av palmitat skjer primært gjennom palmitoyltransferaser i DHHC-familien (zDHHC). Disse membranbundne enzymene katalyserer tilkoblingen av palmitat fra palmitoyl-CoA til spesifikke cysteiner i substrater. Fjerning av palmitat skjer via depalmitoylases, blant andre acyl-protein thioesterases (APT1/LYPLA1 og APT2/LYPLA2) samt ABHD17-familien, og i visse kontekster via lysosomale PPT1 og PPT2. Denne syklusen tillater rask omfordeling og regulering av proteiner mellom ulike membranområder.

Spalmitoylering påvirker mange proteiner ved å endre membranbinding, stabilitet og interaksjoner, og dermed deres aktivitet og lokalisering. Eksempler på substrater inkluderer G-proteiner i Ras-familien, PSD-95 og ulike SNARE-proteiner, ionekanaler og GPCR-er. Den fysiologiske betydningen omfatter normal signalering og synaptisk funksjon, spesielt i nervesystemet.

Dysregulering av spalmitoylering er knyttet til nevrodevelopmentale lidelser og cancerrelaterte prosesser. Forskning på spalmitoylering undersøker også potensielle terapeutiske tilnærminger som målrettet regulering av palmitoylering. Verktøy for kartlegging inkluderer acyl-biotin utveksling og acyl-RAC, samt massespektrometri-basert proteomikk.