文档介绍：蛋白质棕榈酰化修饰及其研究方法
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化工与制药专业化药XX班学号XXX
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摘要
蛋白质棕榈酰化是蛋白质翻译后脂质共价修饰的一种重要形式, 对象主要是胞质蛋白质, 对蛋白质功能产生多重影响。近年来由于相关新技术引入, 对蛋白质棕榈酰化主要修饰酶及其对靶蛋白功能调节方面的研究已渐成为新热点。本文主要对近几年来蛋白质棕榈酰化修饰及其研究方法作了综述。
关键词:棕榈酰化修饰蛋白质酰基转移酶 DHHC 蛋白
前言
人类基因组计划揭示了基因组的结构,但对多数基因功能仍知之甚少。基因功能通常通过蛋白质实现, 因此蛋白质组研究成为近年来生命科学研究的重点领域。蛋白质具有生物活性之前要经过基因转录、转录后加工、翻译、翻译后加工及转运等多个复杂过程。其中脂质化修饰是一种重要的翻译后修饰形式, 目前已知约有5种脂质共价修饰形式,其中100多种蛋白质发生棕榈酰化修饰,赋予蛋白质极其复杂的生理功能[1]。
30年前蛋白质棕榈酰化修饰形式被发现,然而对其修饰酶的研究最近十年才有所进展。在酿酒酵母中首次发现蛋白质酰基转移(PAT), 由5O个氨基酸残基组成,其序列特征为锌指样DHHC-CRD(半胱氨酸残基聚集域),类似Cys2His2锌指模体,常位于跨膜域TM2和TM3之间。但是至今仍未明确棕榈酰基团修饰识别模体, 推测其保守序列为C-x2 C-x9-H-Cx2-C-x4-DH-H-C-x5 C-x4-N-x3一F(x为任意氨基酸)[2] 。
根据介导和连接方式不同, 棕榈酰化修饰有三种方式和两种类型[2,3,4]。三种修饰方式包括:(1)PAT介导棕榈酰基转移,为目前主要研究方式;(2)棕榈酰辅酶A介导转移;(3)棕榈酰辅酶A为辅酶的转移蛋白质介导转移。两种类型包括:(1)N型,通过酰胺键连接半胱氨酸(Cys),(2)S型,通过硫脂键连接Cys。S型较为多见,可分为四个亚类:修饰位点位于或临近跨膜域;修饰位点为N-或C-端Cys;酰化依赖C-端CAAX盒异戊烯化修饰;。与异戊烯化、豆蔻酰化、胆固醇脂化、糖基磷脂酰肌醇化(GPI)四种修饰形式不同,棕榈酰化由PAT、硫酯酶(PPT)动态调节蛋白质酰化和脱酰化, 具有可逆性, 该修饰还常常与其他修饰形式共同修饰蛋白质[5,6]近几年, 相关蛋白质陆续被识别发现。
DHHC蛋白
目前将富含DHHC结构域的蛋白质称为DHHC蛋白, 它们组成DHHC蛋白质家族。多数家族成员具有PAT活性,而且棕榈酰化主要修饰具有DHHC—CRD的蛋白质,所以多种DHHC蛋白既是酶又是底物[2]。0hno等[7]荧光观察发现,人类和酵母DHHC蛋白主要位于细胞内质网和/或高尔基体,其中少数蛋白质如Pfa5、DHHC-5位于细胞膜,还有少数如Vac8、Pfa3位于酵母液泡。人类DHHC蛋白普遍存在,其中许多蛋白质呈组织特异性分布,在器官发生晚期合成,发育组织表达高,而成熟组织表达低[2]。
最早在酵母中发现j个促进棕榈酰化修饰的蛋白质是Ras功能效应子(Erf2),锚蛋白重复域蛋白(Akr1)和 SNARE家族成员Ykt6,但没有确定它们具有PAT功能;随后经证实Er