Proteína anclada a lípidos

Las proteínas preniladas son particularmente importantes para el crecimiento, la diferenciación y la morfología de las células eucariotas. ^{[ 7 ]} Además, la prenilación de proteínas es una modificación postraduccional reversible de la membrana celular. Esta interacción dinámica de las proteínas preniladas con la membrana celular es importante para sus funciones de señalización y a menudo se desregula en procesos patológicos como el cáncer. ^{[ 8 ]} Más específicamente, Ras es la proteína que sufre prenilación a través de la farnesiltransferasa y, cuando se activa, puede activar genes involucrados en el crecimiento y la diferenciación celular. Por lo tanto, la sobreactivación de la señalización de Ras puede conducir al cáncer. ^{[ 9 ]} La comprensión de estas proteínas preniladas y sus mecanismos ha sido importante para los esfuerzos de desarrollo de fármacos para combatir el cáncer. ^{[ 10 ]} Otras proteínas preniladas incluyen miembros de las familias Rab y Rho, así como las laminas . ^{[ 7 ]}

Algunas cadenas de prenilación importantes que participan en la vía metabólica de la HMG-CoA reductasa ^{[ 1 ]} son ​​el geranilgeraniol , el farnesol y el dolicol . Estos polímeros de isopreno (por ejemplo, el pirofosfato de geranilo y el pirofosfato de farnesilo ) participan en las condensaciones mediante enzimas como la preniltransferasa , que finalmente se cicla para formar colesterol . ^{[ 2 ]}

La N- miristoilación (es decir, la unión del ácido mirístico ) es generalmente una modificación irreversible de proteínas que ocurre típicamente durante la síntesis de proteínas ^{[ 11 ] [ 13 ]} en la que el ácido mirístico se une al grupo α-amino de un residuo de glicina N-terminal a través de un enlace amida . ^{[ 2 ] [ 12 ]} Esta reacción es facilitada por la N- miristoiltransferasa . Estas proteínas generalmente comienzan con una secuencia Met - Gly y con una serina o treonina en la posición 5. ^{[ 11 ]} Las proteínas que han sido miristoiladas están involucradas en cascadas de transducción de señales , interacciones proteína-proteína y en mecanismos que regulan la localización y función de las proteínas. ^{[ 13 ]} Un ejemplo en el que la miristoilación de una proteína es importante es en la apoptosis , muerte celular programada. Después de que la proteína BH3 interacting-domain death agonist (Bid) ha sido miristoilada, dirige la proteína para que se mueva a la membrana mitocondrial para liberar citocromo c , lo que finalmente conduce a la muerte celular. ^{[ 14 ]} Otras proteínas que son miristoiladas y están involucradas en la regulación de la apoptosis son la actina y la gelsolina .

La S-palmitoilación (es decir, la unión del ácido palmítico) es una modificación reversible de proteínas en la que un ácido palmítico se une a un residuo de cisteína específico mediante un enlace tioéster . ^{[ 2 ] [ 11 ]} El término S-acilación también puede usarse cuando otras cadenas de ácidos grasos de longitud media y larga también se unen a proteínas palmitoiladas. No se ha identificado ninguna secuencia consenso para la palmitoilación de proteínas. ^{[ 11 ]} Las proteínas palmitoiladas se encuentran principalmente en el lado citoplasmático de la membrana plasmática, donde desempeñan un papel en la señalización transmembrana. El grupo palmitoílo puede ser eliminado por palmitoil tioesterasas. Se cree que esta palmitoilación inversa puede regular la interacción de la proteína con la membrana y, por lo tanto, tener un papel en los procesos de señalización. ^{[ 2 ]} Además, esto permite la regulación de la localización subcelular, la estabilidad y el tráfico de proteínas. ^{[ 15 ]} Un ejemplo en el que la palmitoilación de una proteína desempeña un papel en las vías de señalización celular es en la agrupación de proteínas en la sinapsis . Cuando la proteína de densidad postsináptica 95 (PSD-95) se palmitoila, se restringe a la membrana y le permite unirse y agrupar canales iónicos en la membrana postsináptica . Por lo tanto, la palmitoilación puede desempeñar un papel en la regulación de la liberación de neurotransmisores. ^{[ 16 ]}

La palmitoilación media la afinidad de una proteína por las balsas lipídicas y facilita la agrupación de proteínas. ^{[ 17 ]} La agrupación puede aumentar la proximidad de dos moléculas. Alternativamente, la agrupación puede aislar una proteína de un sustrato. Por ejemplo, la palmitoilación de la fosfolipasa D (PLD) aísla la enzima de su sustrato, la fosfatidilcolina. Cuando los niveles de colesterol disminuyen o los niveles de PIP2 aumentan, la localización mediada por palmitato se ve interrumpida, la enzima se dirige a PIP2 donde encuentra su sustrato y se activa mediante la presentación del sustrato . ^{[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]}

Los residuos de azúcar en el tetrasacárido y los residuos de ácidos grasos en el grupo fosfatidilinositol varían según la proteína. ^{[ 2 ]} Esta gran diversidad es lo que permite que las proteínas GPI tengan una amplia gama de funciones, incluyendo actuar como enzimas hidrolíticas , moléculas de adhesión , receptores, inhibidores de proteasas y proteínas reguladoras del complemento. ^{[ 24 ]} Además, las proteínas GPI juegan un papel importante en la embriogénesis, el desarrollo, la neurogénesis, el sistema inmunitario y la fertilización. ^{[ 21 ]} Más específicamente, la proteína GPI IZUMO1R (también llamada JUNO en honor a la diosa romana de la fertilidad ) en el plasma del óvulo tiene un papel esencial en la fusión espermatozoide-óvulo . La liberación de la proteína GPI IZUMO1R (JUNO) de la membrana plasmática del óvulo no permite que el espermatozoide se fusione con el óvulo y se sugiere que este mecanismo puede contribuir al bloqueo de la polispermia en la membrana plasmática de los óvulos. ^{[ 25 ]} Otras funciones que permite la modificación de GPI son la asociación con microdominios de membrana, la homodimerización transitoria o la clasificación apical en células polarizadas. ^{[ 21 ]}