Аденилирование
АДЕНИЛИРОВАНИЕ — процесс, при котором остаток аденозин-5′-монофосфата ковалентно присоединяется к боковой цепи белка, что изменяет его функцию [1]. Присоединение к гидроксильной группе относится к посттрансляционной модификации. Он и стабилен, и обратим [A.R. Woolery i inni, AMPylation: Something Old is New Again, „Frontiers in Microbiology”, 1, 2010, р. 113]. Аденилирование включает образование фосфодиэфирной связи между гидроксильной группой аденилированной молекулы и фосфатной группой нуклеотида. В этом процессе могут участвовать остатки тирозила. По отношению к катализирующему ферменту для такой реакции используется термин «аденилатор».
Функции
Подобно фосфорилированию остатков серила, треонила и тирозила, аденилирование регулирует активность некоторых белков, например глутаминсинтетазы [E.R. Stadtman, E. Stadtman, The story of glutamine synthetase regulation, „Journal of Biological Chemistry”, 276 (48), 2001, р. 44357–44364]. Этот процесс также обеспечивает образование производных карбоновых кислот, которые в условиях, существующих в организме, не могут быть образованы в результате прямой реакции. В результате аденилирования карбоновых кислот с участием АТФ образуются реакционноспособные промежуточные продукты — смешанные карбоново-фосфатные ангидриды и фосфорамидаты. Затем эти соединения самопроизвольно реагируют с нуклеофилами (с уходом AMP), создавая целевые продукты [2] [K.K Han, A. Martinage, Post-translational chemical modification(s) of proteins, „International Journal of Biochemistry”, 24 (1), 1992, р. 19–28].
Степень аденилирования глутаминсинтетазы зависит от соотношения концентраций глутамина и α-кетоглутарата. При её увеличении аденилированию подвергается больше молекул, что приводит к снижению активности фермента, а при её уменьшении степень аденилирования уменьшается, а активность синтетазы возрастает. Высокое соотношение возникает при достаточных клеточных запасах азота, низкое соотношение указывает на его ограниченное поступление и необходимость связывания аммиака глутаминсинтетазой [R.H. Garrett, C.M. Grisham, Biochemistry, wyd. 3, Belmont: Thomas, 2007, р. 815–820].
Клиническое значение
Было обнаружено, что пресинаптический белок α-синуклеин является мишенью для аденилирования FICD. Во время HypE-опосредованного аденилирования αSyn агрегация αSyn снижается, и было обнаружено, что in vitro снижается как нейротоксичность, так и стресс ER. Таким образом, аденилирование αSyn, возможно, является защитным ответом на стресс ER и агрегацию αSyn. Однако, поскольку aSyn и FICD находятся в разных компартментах, необходимо провести дальнейшие исследования, чтобы подтвердить значимость этих утверждений [Sanyal A, Dutta S, Camara A, Chandran A, Koller A, Watson BG, et al. (May 2019). «Alpha-Synuclein Is a Target of Fic-Mediated Adenylylation/AMPylation: Possible Implications for Parkinson’s Disease». Journal of Molecular Biology. 431 (12): 2266–2282].
Ссылки:
1. A. Itzen, W. Blankenfeldt, R.S. Goody, Adenylylation: renaissance of a forgotten post-translational modification, „Trends Biochem Sci”, 36 (4), 2011, р. 221–228
2. Stefan Schmelz, James H Naismith, Adenylate-forming enzymes, „Current Opinion in Structural Biology”, 19 (6), 2009, р. 666–671
© При копировании активная ссылка на сайт обязательна
См. Алфавитный указатель статей Большой энциклопедии знаний
