Acetylation de las proteínas

Por el Dr. Ananya Mandal, MD

La acetilación es una reacción química vital que es importante para la co-traducción y la modificación postraduccional de proteínas. Una vez que las proteínas se forman en sus formas rudimentarias de largas cadenas polipeptídicas, experimentan varias reacciones químicas para formar las estructuras tridimensionales finales de las proteínas. La acetilación es una reacción de este tipo. Algunas modificaciones incluyen las de histonas, p53 y tubulinas.

Algunas de las reacciones de acetilación importantes incluyen: -

N-alfa-terminal acetilación


Ésta es la reacción de acetilación de la alfa-amina N-terminal de las proteínas. Esta es una reacción común observada en eucariotas. Más de la mitad (40 a 50 por ciento) de proteínas de levadura y casi todas (80 a 90 por ciento) de proteínas humanas se modifican de esta manera. Esta reacción se ha conservado a través de la evolución y no ha cambiado mucho.

Las reacciones están mediadas por las N-alfa-acetiltransferasas (NAT), una subfamilia de la superfamilia GNAT de las acetiltransferasas. Esta superfamilia incluye histona acetil transferasas. Estos NAT transfieren el grupo acetilo de la acetil-coenzima A al grupo amina.

Hay tres tipos de N-acetiltransferasas. Estos se etiquetan A, B y C. Estos han sido ampliamente estudiados en la levadura. Cada subtipo es específico para sus sustratos. Estos NAT están asociados con el ribosoma, donde se acetilan la cadena polipeptídica recién formada y no modificada. Las proteínas como la actina y la tropomiosina son especialmente dependientes de la acetilación de NAT B para formar filamentos de actina apropiados.

Los seres humanos también tienen los complejos NAT A y NAT B. NAT Una actividad compleja se ha asociado con la hipoxia-respuesta y beta-catenina vía que se han vinculado a las patologías del cáncer. Se ha encontrado que la NATA está sobreexpresada en los cánceres papilares de tiroides y neuroblastomas. El complejo NAT B humano está asociado con el ciclo celular. La subunidad hNat3 del complejo hNatB se ha encontrado sobreexpresada en algunas formas de cáncer.

Genética determina las actividades de NAT que de nuevo regulan el metabolismo de los fármacos. Casi el 20% de los asiáticos tienen una isoenzima que resulta en una N-acetilación más lenta de los fármacos, mientras que el 50% de los blancos y los afroamericanos lo hacen.

Acetilación de lisina y desacetilación


La acetilación y desacetilación de las histonas ocurre en los residuos de lisina en la cola N-terminal como parte de la regulación génica. La enzima mediadora es a menudo histona acetiltransferasa (HAT) o histona desacetilasa (HDAC). Los HATs y los HDAC también pueden modificar el estado de acetilación de las proteínas no histonas.

Acetilación de tubulina


La acetilación de la tubulina y la desacetilación se han estudiado en Chlamydomonas. Una tubulina acetiltransferasa localizada en el axonema. Acetila un residuo de lisina específico en la subunidad alpha - tubulina en el microtúbulo ensamblado.

Opinión de April Cashin-Garbutt, BA Hons (Cantab)