Prenilación
La prenilación (también conocida como isoprenilación o lipidación ) es la adición de moléculas hidrófobas a una proteína o compuesto químico. Por lo general, se asume que los grupos prenilo (3-metilbut-2-en-1-ilo) facilitan la unión a las membranas celulares , de manera similar a los anclajes lipídicos como el ancla GPI , aunque no se ha observado evidencia directa de esto. Se ha demostrado que los grupos prenilo (también llamados grupos isoprenilo, que tienen un átomo de hidrógeno más que el isopreno ) son importantes para la unión proteína-proteína a través de dominios especializados de unión a prenilo.
La prenilación de proteínas implica la transferencia de un resto farnesilo o geranilgeranilo a la (s) cisteína (s) C-terminal de la proteína diana. Hay tres enzimas que llevan a cabo la prenilación en la célula, la farnesil transferasa, la proteasa Caax y la geranilgeranil transferasa I. [1]
La farnesilación es un tipo de prenilación, una modificación postraduccional de proteínas mediante la cual se agrega un grupo isoprenilo a un residuo de cisteína. [2] Es un proceso importante para mediar las interacciones proteína-proteína y las interacciones proteína-membrana. [3]
Hay al menos 3 tipos de sitios que son reconocidos por las enzimas de prenilación. El motivo CaaX se encuentra en el extremo COOH de proteínas, como láminas o ras. El motivo consta de una cisteína (C), dos aminoácidos alifáticos ("aa") y algún otro aminoácido terminal ("X"). Si la posición X es serina , alanina o metionina , la proteína está farnesilada. Por ejemplo, en la rodopsina quinasa, la secuencia es CVLS. Si X es leucina , la proteína está geranilgeranilada. [4] El segundo motivo de prenilación es CXC., que, en la proteína Rab3A relacionada con Ras, conduce a la geranilgeranilación tanto en los residuos de cisteína como a la esterificación con metilo. [4] El tercer motivo, CC , también se encuentra en las proteínas Rab, donde parece dirigir solo la geranilgeranilación pero no la metilación del carboxilo. [4] La metilación del carboxilo solo ocurre en proteínas preniladas. [4]
La farnesiltransferasa y la geranilgeraniltransferasa I son proteínas muy similares. Consisten en dos subunidades, la subunidad α, que es común a ambas enzimas, y la subunidad β, cuya identidad de secuencia es solo del 25%. Estas enzimas reconocen la caja CaaX en el extremo C-terminal de la proteína diana. C es la cisteína que está prenilada, a es cualquier aminoácido alifático y la identidad de X determina qué enzima actúa sobre la proteína. La farnesiltransferasa reconoce cajas CaaX donde X = M, S, Q, A o C, mientras que la geranilgeraniltransferasa I reconoce cajas CaaX con X = L o E.
Rab geranilgeraniltransferasa, o geranilgeraniltransferasa II, transfiere (generalmente) dos grupos geranilgeranilo a la (s) cisteína (s) en el extremo C-terminal de las proteínas Rab . El extremo C-terminal de las proteínas Rab varía en longitud y secuencia y se denomina hipervariable. Por tanto, las proteínas Rab no tienen una secuencia consenso, como la caja CAAX, que la geranilgeranil transferasa Rab puede reconocer. Las proteínas Rab normalmente terminan en un motivo CC o CXC. En cambio, las proteínas Rab están unidas por la proteína acompañante Rab.(REP) sobre una región más conservada de la proteína Rab y luego se presentó a la geranilgeraniltransferasa Rab. Una vez que se prenilan las proteínas Rab, los anclajes de lípidos aseguran que los Rab ya no sean solubles. REP, por lo tanto, juega un papel importante en la unión y solubilización de los grupos geranilgeranilo y entrega la proteína Rab a la membrana celular relevante.
