prenylaatio

Prenylaatio on proteiinien posttranslaatiomainen modifikaatio, jossa isoprenoidi ryhmä kiinnittyy proteiinin C-terminaaliseen cysteiiniin CAAX- tai CAAX-tyyppisen motifin perusteella. Kiinnitys lisää proteiinin hydrophobiciteettia ja edistää sen kiinnittymistä solukalvolle sekä vaikuttaa proteiinin aluetanssiointiin ja signaalien järjestämiseen.

Prosessi alkaa isoprenoideista donorimolekyyleistä, farnesylpyrophosphateista (FPP) tai geranylgeranylpyrophosphaatista (GGPP). Katalysoivat entsyymit ovat farnesyylitransferaasi FTase sekä geranylgeryyli-transferaasi I (GGTase-I). Rab-proteiinien prenylaatiosta vastaa GGTase-II yhdessä Rab Escort Proteinin (REP) kanssa. CAAX-muodon X-residuu määrittää, kumpi entsyymi reagoi; X:n ominaisuus määräytyy proteiinin loppupään motiivin mukaan.

Tämän jälkeen proteiini voi käydä läpi lisätoimenpiteitä: proteolyyttinen trimmaus RCE1:llä poistaa AAX-jäsenet, ja lopuksi ICMT-kemialtis metyylitys muuttaa terminaalisen karboksylaatin metyloiduksi muodoksi. Näiden vaiheiden yhteisvaikutus parantaa proteiinin kalvoliikkuvuutta ja toiminnan säätelyä.

Kohdeproteiinien valikoima on laaja: ras- ja Rho- GTPaasit sekä monet Rab-GTPaasit ja muut CAAX- tai CAAX-loppuiset proteiinit. Prenylaatio on olennaista monille kalvolle siirtyville signaalin välittäjille ja proteiinien toiminnan oikealle paikalle ohjaamiselle solussa.

Biologisessa ja kliinisessä kontekstissa prenylaatio on tärkeä säätelyreitti. Farnesyyltransferaasin estäjät (FTI:t) on tutkittu syövän hoidossa, mutta niiden tehokkuutta rajoittavat kompensaatiomekanismit, kuten vaihtoehtoinen prenylaatio ja proteiinien monimuotoisuus.