Proteín prenášajúci acyl

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Proteín prenášajúci acyl

Aktinorodínový ACP pochádzajúci zo Streptomyces coelicolor. PDB: 2AF8
Identifikátory
PfamPF00550
InterProIPR036736
SCOP21nq4 / SCOPe / SUPFAM
CDD1nq4
PROSITEPDOC00012

Proteín prenášajúci acyl alebo ACP (z anglického acyl carrier protein) je kofaktor, ktorý sa účastní syntézy mastných kyselín. Slúži na prenos substrátu z aktívneho miesta jedného enzýmu k inému. Rastúci reťazec mastnej kyseliny je viazaný na ACP pomocou tioesterovej väzby na tiolovú skupinu, ktorá sa nachádza na konci fosfopanteteínovej skupiny.[1][2]

ACP je jeden z najbežnejších proteínov v E. coli[3] (predstavuje asi 0,25 % celkového množstva rozpustných proteínov[4]). Existujú i homológy ACP, ktoré sa účastnia podobných biosyntetických dráh, ako je napríklad biosyntéza polyketidov alebo syntéza neribozomálnych peptidov.[4]

Štruktúra[upraviť | upraviť zdroj]

ACP má 70 až 100 aminokyslín.[5] Ide o malé záporne nabité α-helikálne bielkoviny, ktoré sú si vzájomne podobné z hľadiska štruktúry i aminokyselinového zloženia. Štruktúry rôznych ACP boli určené pomocou rôznych metód NMR a kryštalografie. ACP sú svojou štruktúrou a mechanizmom podobné proteínom prenášajúcim peptidyl (PCP) zo syntáz neribozomálnych peptidov.[6][7][8][9]

U E. coli je ACP kódovaný génom acpP a má celkovú dĺžku 77 aminokyselín (po odštiepení metionínu na N-konci).[5] Táto sekvencia obsahuje 20 záporne nabitých reziduí (6 aspartátov a 14 glutamátov), ale len 6 kladne nabitých (4 lyzíny, 1 arginín a 1 histidín), čo vysvetľuje silný záporný náboj tejto malej bielkoviny.[5] Fosfopanteteín sa v holo-ACP viaže na Ser36.[10]

Biosyntéza[upraviť | upraviť zdroj]

Baktérie a plastidy[upraviť | upraviť zdroj]

U baktérií, mitochondrií a plastidov existuje ACP ako malý monomérny proteín.[4] Po expresii neaktívneho apo-ACP sa na serínový zvyšok (konkrétne jeho hydroxylovú skupinu) tohto proteínu naviaže fosfopanteteín.[10] Túto reakciu katalyzuje ACP syntáza (ACPS), ktorá patrí medzi fosfopanteteinyltrasferázy. Fosfopanteteín vstupuje v podobe koenzýmu A, ktorý sa v procese štiepi na 3',5'-adenozíndifosfát:[11]

apo-ACP + koenzým A → holo-ACP + 3',5'-adenozíndifosfát

Fosfopanteteín je prostetická skupina niekoľkých ACP, medzi ktoré patria ACP syntázy mastných kyselín (FAS), ACP syntázy polyketidov, proteínov prenášajúcich peptidyl (PCP) a i proteínov prenášajúcich aryl (ArCP) syntetáz neribozomálnych peptidov (NRPS).

Rastliny typicky obsahujú niekoľko génov, ktoré kódujú ACP a sú exprimované v rôznych pletivách.[4]

Kvasinky a cicavce[upraviť | upraviť zdroj]

U kvasiniek a cicavcov ACP prítomný ako doména multifunkčnej FAS.[4]

Význam[upraviť | upraviť zdroj]

Hlavnou úlohou ACP je prenos acylových skupín medzi rôznymi enzýmami počas syntézy mastných kyselín.[4] Zatiaľ čo u cicavcov sa po dosiahnutí požadovanej dĺžky reťazca komplex acyl-ACP štiepi na ACP a voľnú mastnú kyselinu, u E. coli je acyl-ACP priamo využitý ako substrát pre syntézu fosfolipidov.[4]

U baktérií okrem syntézy mastných kyselín prenáša ACP acyly napríklad i počas syntézy endotoxínov a acylovaných homoserínových laktónov.[4] V mitochondriách sa pomocou sa pomocou FAS syntetizuje oktanoyl-ACP, z ktorého sa syntetizuje kyselina lipoová.[4] U Vibrio harveyi[12][13] a Photobacterium phosphoreum[13] predstavuje acyl-ACP zdroj mastnej kyseliny, ktorá sa využíva počas bioluminiscencie. Acyl sa z ACP prenáša na komplex LuxCDE, ktorý katalyzuje bioluminiscenciu.[12] Celkovo je známych asi 30 interakčných partnerov ACP.[4]

Homológy ACP[upraviť | upraviť zdroj]

Okrem ACP existujú i homológne proteíny, ktoré vystupujú napríklad v syntéze polyketidov, neribozomálnych peptidov alebo látok zaručujúcich symbiotický vzťah medzi baktériami a strukovinami (rizóbia).[4]

Referencie[upraviť | upraviť zdroj]

  1. ↑ ČURDA, Marián; MAŠTEROVÁ, Valéria. Biochémia. 3. doplnené a rozšírené. vyd. Prešov : Rokus publishing, 2020. ISBN 978-80-89510-81-8. S. 201.
  2. ↑ ŠKÁRKA, Bohumil; FERENČÍK, Miroslav. Biochémia. 3. vyd. Bratislava : Alfa, 1992. ISBN 80-05-01076-1. S. 235 – 237.
  3. ↑ The Chain-Flipping Mechanism of ACP (Acyl Carrier Protein)-Dependent enzymes Appears Universal. Biochemical Journal, 2014, s. 157–163. DOI: 10.1042/BJ20140239. PMID 24825445.
  4. ↑ a b c d e f g h i j k BYERS, David M.; GONG, Huansheng. Acyl carrier protein: structure–function relationships in a conserved multifunctional protein family. Biochemistry and Cell Biology, 2007-12, roč. 85, čís. 6, s. 649–662. Dostupné online [cit. 2023-11-11]. ISSN 0829-8211. DOI: 10.1139/O07-109. (po anglicky)
  5. ↑ a b c P0A6A8 · ACP_ECOLI [online]. www.uniprot.org, [cit. 2023-11-11]. Dostupné online.
  6. ↑ X-ray crystallographic studies on butyryl-ACP reveal flexibility of the structure around a putative acyl chain binding site. Structure (London, England), June 2002, s. 825–35. DOI: 10.1016/s0969-2126(02)00775-x. PMID 12057197.
  7. ↑ Acyl-carrier protein-phosphopantetheinyltransferase partnerships in fungal fatty acid synthases. ChemBioChem, July 2008, s. 1559–63. DOI: 10.1002/cbic.200700659. PMID 18551496.
  8. ↑ Biosynthesis of D-alanyl-lipoteichoic acid: the tertiary structure of apo-D-alanyl carrier protein. Biochemistry, July 2001, s. 7964–72. DOI: 10.1021/bi010355a. PMID 11434765.
  9. ↑ Solution structure of PCP, a prototype for the peptidyl carrier domains of modular peptide synthetases. Structure, April 2000, s. 407–18. DOI: 10.1016/s0969-2126(00)00120-9. PMID 10801488.
  10. ↑ a b PRESCOTT, David J.; VAGELOS, P. Roy. Acyl Carrier Protein. Zväzok 36. [s.l.] : Wiley, 1972-01. (1.) DOI: 10.1002/9780470122815.ch8. Dostupné online. ISBN 978-0-471-59171-9. DOI:10.1002/9780470122815.ch8 S. 269–311. (po anglicky)
  11. ↑ ELOVSON, J; VAGELOS, P R. Acyl Carrier Protein. Journal of Biological Chemistry, 1968-07, roč. 243, čís. 13, s. 3603–3611. Dostupné online [cit. 2023-11-11]. ISSN 0021-9258. DOI: 10.1016/s0021-9258(19)34183-3.
  12. ↑ a b BRODL, Eveline; WINKLER, Andreas; MACHEROUX, Peter. Molecular Mechanisms of Bacterial Bioluminescence. Computational and Structural Biotechnology Journal, 2018, roč. 16, s. 551–564. Dostupné online [cit. 2023-11-11]. ISSN 2001-0370. DOI: 10.1016/j.csbj.2018.11.003.
  13. ↑ a b BYERS, David M.; MEIGHEN, Edward A.. Acyl-acyl carrier protein as a source of fatty acids for bacterial bioluminescence. Proceedings of the National Academy of Sciences, 1985-09, roč. 82, čís. 18, s. 6085–6089. Dostupné online [cit. 2023-11-11]. ISSN 0027-8424. DOI: 10.1073/pnas.82.18.6085. (po anglicky)

Zdroj[upraviť | upraviť zdroj]

Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Acyl carrier protein na anglickej Wikipédii.

Zdroj: „https://sk.wikipedia.org/w/index.php?title=Proteín_prenášajúci_acyl&oldid=7736245“