Palmitation är en av typerna av post-translationell modifiering av ett protein, den kovalenta bindningen av en rest av en av de högre fettsyrorna till ett protein för att bilda en tioeterbindning . Oftast är palmitinsyra (därav namnet) bunden till cystein (S-palmitation), mindre ofta till serin eller treonin (O-palmitation). Vanligtvis genomgår membranproteiner , såsom ytreceptormolekyler , palmitisering . [1] Palmitationens roll för att ändra funktionaliteten hos ett protein beror på det specifika proteinet.
Palmitation ökar hydrofobiciteten hos proteiner och främjar deras lokalisering i lipiddubbelskiktet av membran. Palmitation tycks också spela en viktig roll för att underlätta den intracellulära transporten av proteiner mellan avdelningarna i cellmembranet. [2] såväl som i moduleringen av protein-protein-interaktioner. [3] Till skillnad från prenylering och myristoylering är palmitation vanligtvis reversibel, eftersom bindningen mellan palmitinsyraresten och proteinet oftast är tioeter. Den omvända reaktionen av depalmitation katalyseras av palmitoylproteintioesteraser. Eftersom palmitation är en dynamisk process av post-translationell modifiering , tros det spela en roll i lokaliseringen av proteiner, för att förändra naturen av protein-protein-interaktioner, eller för att reglera förmågan hos proteiner att binda till vissa ligander eller förmågan. av proteiner att heteropolymerisera.
Ett exempel på ett protein som genomgår palmitation är hemagglutinin , ett membranglykoprotein som används av influensaviruset för att fästa till ytreceptorer på värdcellen och initiera processen för inträde i den. [4] Under senare år har palmitoylering av ett antal enzymer och receptorer beskrivits , såsom G-protein , 5-HT1A-receptor , endotel kväveoxidsyntas . Ett annat välkänt exempel är det viktiga Wnt-signalproteinet, som modifieras av palmitoleinsyra fäst till en serinrest. Detta är en ovanlig typ av O - acylering som förmedlas av ett membranbundet O-acyltransferas. [5] Vid signaltransduktion av G-protein, palmitering av α-subenheten, prenylering av γ-subenheten och myristoylering i flera subenheter resulterar i att G-proteinet "förankras" på insidan av cellmembranet, vilket skapar villkor för dess interaktion med G-proteinkopplade receptorer. [6]
Forskare har insett vikten av att fästa långa hydrofoba kedjor till ett specifikt cellsignaleringsprotein. En bra illustration av betydelsen av detta fenomen är fördelningen av proteiner i synapsen. Ett av de huvudsakliga proteinerna som ansvarar för denna process är det postsynaptiska densitetsproteinet 95 eller PSD-95 (postsynaptiskt densitetsprotein 95 ) . I det palmitiserade tillståndet förblir det membranbundet . Denna anslutning gör att den kan interagera med jonkanaler och organisera dem i ett kluster på det postsynaptiska membranet. På liknande sätt, i den presynaptiska neuronen, tillåter palmitation av SNAP-25- proteinet SNARE -komplexet att dissociera under endocytos . Således är palmitation involverad i regleringen av neurotransmittorfrisättning . [7]
Palmitation av delta catenin verkar koordinera neuralt stimulerade förändringar i synaptisk molekylär adhesion , synaptisk struktur och receptorlokalisering som är involverade i minnesbildning . [åtta]