prenylacja

Prenylacja, znana także jako prenylacja białek, to po posttranslacyjnej modyfikacji chemicznej polegająca na przyłączeniu do cysteiny w końcowym segmencie białka znanego motifu CaaX lipidu izoprenowego. Do przeniesienia grupy izoprenowej dochodzi drogą enzymatyczną, co zwiększa hydrofobowość białka i ułatwia jego odcisk na membranie komórkowej. Modyfikacja ta odgrywa kluczową rolę w lokalizacji i funkcji wielu białek sygnalizacyjnych oraz w transporcie błonowym.

Główne rodzaje prenylacji obejmują farnesylację i geranylogeranylację. Farnesylacja katalizowana jest przez farnesylotransferazę (FTase), która przyłącza grupę farnylo (C15) do cysteiny w motif CaaX. Geranylogeranylacja wykonywana jest przez geranylogeranylotransferazę typu I (GGTase-I), która przekazuje grupę geranylo (C20) do tego samego motifu. Istnieje również prenylacja typu II, realizowana przez Rab geranylgeranyltransferase (RabGGTase) z udziałem Rab escort protein, która zwykle prowadzi do wprowadzenia dwóch grup geragernylowych do białek Rab. Po przyłączeniu izoprenoidów często następuje obróbka końca łańcucha: usunięcie trzech lub czterech aminokwasów końcowych (-AAX) przez Rce1, a następnie metylacja reszty cysteiny przez izoprenylocysteinową metylotransferazę (ICMT).

Biologicznie prenylacja umożliwia łatwiejsze wiązanie białek z błonami i wpływa na ich funkcje sygnalizacyjne oraz transportową. Do dobrze poznanych substratów należą członkowie rodziny Ras, Rho, Rab, a także laminy i inne białka cytoarchitektoniczne. Odgrywa ona istotną rolę w procesach takich jak proliferacja, różnicowanie i wewnątrzkomórkowy transport. Zaburzenia prenylacji są związane z patologami, w tym nowotworami i zespołami chorobowymi; dlatego były prowadzone badania nad inhibitorami FTaz (FTI) i innych enzymów prenylacji. FTIs były testowane w onkologii, a lonafarnib uzyskał zastosowanie w leczeniu zespołu progerii Hutchinson-Gilford. Skuteczność terapii i ograniczenia wynikają z redundancji ścieżek prenylacyjnych i efektów ubocznych.