ADP-ribozilacija histonov

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Skoči na: navigacija, iskanje
Shematski prikaz delovanja encimov PARP-1 in PARG (Rouleau, in sod., 2004)

Poly ADP-ribozilacija je kovalentna modifikacija proteinov, pri kateri poly ADP-riboza polimeraza-1 (PARP-1) dodaja ADP-riboze na proteine. ADP ribozilacija poteka skoraj vedno na C-terminalnem koncu proteina. Na en protein lahko ta encim veže tudi do 500 ADP-riboz. Vsi proteini na katere se veže ADP-riboza uporabljajo NAD+ kot substrat [1].

Aktivnost PARP-1 zelo poraste, kadar je pretrgana ena ali obe verigi DNK. Torej do ADP-ribozilacije pride ob poškodbi DNA [2]. Dodatek zaporednih 10 do 500 enot ADP-riboze prevede informacijo o poškodbi DNA v signal za aktivacijo popravljalnih mehanizmov ali pa za aktivacijo poti celične smrti. Ob manjših poškodbah DNA pa aktivacija PARP-1 povzroči kovalentno modifikacijo histonov in še nekaterih drugih proteinov, ki sodelujejo s kromatinom. Zaradi visokega – naboja poly ADP-riboze, ti modificirani proteini izgubljajo afiniteto do DNA. Histoni se lahko na določenih odsekih zato relaksirajo in pride do lokalne dekondenzacije kromatina.

ADP-ribozilacija pa je tudi reverzibilen proces. Namreč poly ADP-ribozo specifična poly ADP-riboza glikohidrolaza (PARG) s svojo ekso- in endoglikozidno aktivnostjo depolimerizira proteine. Eksoglikozidna aktivnost aktivnost PARG odceplja posamezne enote ADP-riboze, medtem ko PARG z endoglikozidno aktivnostjo odceplja celoten poly ADP-riboza, ki se lahko v nadaljnje razreže z PARG po proste ADP-riboze. Ta prosta ADP-riboza se lahko ponovno uporabi. Zraven PARG so raziskovalci odkrili še en encim, ki odceplja ADP-ribozo iz proteinov. Ta encim se imenuje ADP-riboza protein liaza [3].

ADP-ribozilacija poteka na vseh histonih. Kljub temu pa afiniteta ADP-riboze za različne histone ni povsem enaka. Afiniteta ADP-riboze na histone si sledi tako: H1>H2A>H2B=H3>H4 [4]. Histon H1 je največkrat ADP-riboziliran . Poly ADP-ribozilacija pa ne vpliva le na popravljanje DNA ampak vpliva tudi na replikacijo, inaktivacijo transkripcije in rekombinacijo DNA. Bolezensko zmanjšano delovanje ADP-riboze pa lahko privede do različnih vrst raka. Tudi prekomerno izražanje ADP-ribozilacije je značilno za raka na grlu. ADP-ribozilacija pa ima tudi zaščitno vlogo, saj po oploditvi ščiti materine histone pred proteolizo.

Glej tudi[uredi | uredi kodo]

Viri[uredi | uredi kodo]

  1. ^ Rouleau M., Aubin R. A., Poirier1 G. G. 2004. Poly(ADP-ribosyl)ated chromatin domains: access granted. Journal of Cell Science, 117: 815-825
  2. ^ Weinfeld M., Chaudhry M. A., D’Amours D., Pelletier J. D., Poirier G. G., Povirk L. F., Lees-Miller S. P. 1997. Interaction of DNAdependent protein kinase and poly(ADP-ribose) polymerase with radiationinduced DNA strand breaks. Radiation Research, 148:22-28
  3. ^ Desnoyers S., Shah G. M., Brochu G., Hoflack J. C., Verreault A., Poirier G. G. 1995. Biochemical properties and function of poly(ADPribose) glycohydrolase. Biochimie, 77:433-438
  4. ^ Panzeter P. L., Zweifel B., Malanga M., Waser S. H., Richard M. C., Althaus, F. R. 1993. Targeting of histone tails by poly(ADP-ribose). Journal of Biological Chemistry, 268:17662-17664