Figure 3-23 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)
Lidský genom 20 tis. Genů (genom) stovky tisíc proteinů (proteom)
Dělení bílkovin podle jejich funkce stavební a podpůrné kolageny, elastin, keratiny (fibrilární) bílkoviny cytoskeletu (tubulin, vimentin, též pohyb) nukleoproteiny (histony, ribosomální bílkoviny) transportní a skladovací hemoglobin a myoglobin ( 2 ) transferrin a ferritin (Fe) sérový albumin (mast. kyseliny, bilirubin, hem...) apolipoproteiny (lipidy, cholesterol) cytochrom c (elektrony) bílkoviny zajišťující membránový transport pohyb aktin a myosin (+další) ochranné a obranné imunoglobuliny fibrinogen regulační hormony receptory (membránové a intracelulární) regulační bílkoviny proteosynthesy katalytická enzymy
Proteiny - vazba na jiné molekuly (ligandy) - SPECIFITA - AFINITA (síla interakce) - vazebné místo - nekovalentní interakce Figure 3-36 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)
Vazebné místo proteinu Figure 3-37a Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)
Vazebné místo proteinu Figure 3-37b Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) camp
Konformace proteinu určuje chemické vlastnosti - vazebné místo chráněno (H 2 ) - reaktivita vazebného místa Figure 3-38 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008) Katalytická triáda serinové proteázy
Figure 3-41 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)
Síla vazby (protein ligand) - rovnovážná konstanta - disociační konstanta Figure 3-42 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)
Enzymy Ligand substrát Dochází ke CH změně substrátu biokatalyzátory Každá (metabolická) reakce má svůj enzym
Enzymy biologické katalyzátory
Table 3-1 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)
Figure 3-46 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)
Figure 3-50a Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)
ENZYMVÁ AKTIVITA Katalytickou aktivitu 1 katalu ( příp. 1 U )- vykazuje enzymový preparát, který za definovaných podmínek (ph, pufr, teplota) při nasycení substrátem přemění 1 mol (1 mol) substrátu za 1 sec (1 min). PŘEVD: U=16,67 nkat 60 U=1 µkat Číslo přeměny (turnover number): počet molekul substrátu, které se přemění za 1 minutu jednou molekulou enzymu
Jak dosáhnouti úspěchu aneb Co musí umět enzym? účinné snížení aktivační energie specifita účinku (enzym katalyzuje jen jednu z četných termodynamicky možných přeměn látky - specifitu zprostředkuje bílkovinná část) specifita substrátová (látka, která se mění účinkem enzymu) regulovatelnost účinnosti (aktivity)
Vazebné místo, aktivní místo
Indukované přizpůsobení Změna konformace hexokinasy způsobená vazbou substrátu
Figure 3-52 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)
KINETIKA podle Michaelise a Mentenové V max, K m Michaelisova konstanta koncentrace substrátu, při níž se dosáhne poloviny maximální rychlosti (vysoké hodnoty nízká afinita k substrátu)
Linerární transformace Lineweaver-Burk rovnici Michaelise a Mentenové (rovnice hyperboly) lze převést na rovnici přímky
ph dependence of enzyme activity.lonizable (ph-titratable) groups in the active sites or elsewhere in enzymes often must be either protonated or deprotonated to permit proper substrate binding or catalysis or to permit the enzyme to adopt the correct conformation. Measurement of enzyme activity as a function of ph can be used to identify the pk;s of these groups. The pancreatic serine proteases, such as chymotrypsin (right curve), exhibit maximum aktivity around ph 8 because oftitration of the active site His-57 (required for catalysis, pk. -6.8) and of the amino terminus of the protein (required for proper conformation, pk. -9). Many lysosomal hydrolases have evolved to exhibit a lower ph optimum (- 4.5, left curve) to match the low internal ph in lysosomes in which they function
Mechanismus dvousubstrátových reakcí Uspořádaný o vazba prvního substrátu (A) změna konformace komplexu (indukované přizpůsobení) vazba druhého susbtrátu (B) volný enzym má pro něj malou afinitu vznik komplexu EAB o přeměna komplexu EAB na EPQ (enzym s reakčními produkty) o postupné oddělení jednoho a poté druhého produktu
Neuspořádaný o pokud nezáleží na sledu vazby substrátů na enzym a na pořadí uvolňování produktů o enzym má přibližně stejnou afinitu k oběma substrátům
Ping-pong (double displacement) o vazba prvního substrátu na enzym, reakce, oddělení se prvního produktu o substrát předá skupinu uvolnění enzymu v pozměněné formě o připojení druhého substrátu, který převezme od enzymu skupinu z prvního substrátu o uvolnění produktu a obnova enzymu
Enzym = buď jednoduchá bílkovina nebo apoenzym (peptidový řetězec) + kofaktor = holoenzym kofaktor: nepeptidová součást enzymu, která se přímo účastní chemické reakce (bez něj by to nešlo) oprosthetická skupina (př. FAD, PLP, hem) okoenzym (druhý substrát) (př. NAD(P),CoA, ATP) o"nespecifické" organické sloučeniny: - kyselina askorbová (komlex s Fe) - některé další vitaminy okovy přímo se účastnící reakce (metaloenzymy, Zn, Fe, Se, Cu...) ospecifické kovy, působící "nepřímo" (např. Mg a ATP)
Hem (hemoglobin) Retinal (rhodopsin) Figure 3-53 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)
Table 3-2 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)
Multienzymové komplexy Figure 3-55 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)
Regulace enzymové aktivity: o perfect enzyme??? ona úrovni transkripce a translace (synthesa enzymu) opomocí změn kovalentní struktury (řízeno specifickými enzymy) - nevratné (aktivace stìpením peptidové vazby - proenzymy) - vratné (fosforylace, adenylace...) oallosterické interakce oefektory (aktivátory a inhibitory) opřístup k substrátu (koncentrace)
KEY CNCEPTS Protein Binding and Enzyme Catalysis A protein's function depends ~n its ability to bind other molecules known as ligands. For example, antibodies bind to a group of ligands known as antigens and enzymes bind to reactants called substrates that will be converted by chemical reactions into products. The specificity of a protein for a particular ligand refers to the preferential binding of one or a few 'closely related ligands. The affinity of a protein for a particular ligand refers to the strength of binding, usually expressed as the dissociation constant Kd. Proteins are able to bind to ligands because of molecular complementarity between the ligand-binding sites and the corresponding ligands. Enzymes are catalytic proteins that accelerate the rate of cellular reactions by lowering the activation energy and stabilizing transition-state intermediates
KEY CNCEPTS Protein Binding and Enzyme Catalysis The initial binding of substrates (S) to enzymes (E) results in the formation of an enzyme-substrate complex (ES), which then undergoes one or more reactions catalyzed by the catalytic groups in the active site until the products (P) are formed. From plots of reaction rate versus substrate concentration, two characteristic parameters of an enzyme can be determined: the Michaelis constant, K11, a rough measure of the enzyme's affinity for converting substrate into product, and the maximal velocity, V rna" a measure of its catalytic power The rates of enzyme-catalyzed reactions vary enormously, with the turnover numbers (number of substrate molecules converted to products at a single active site at substrate saturation) ranging between <1 to 6 X 105 molecules/s.
prilohy
AKTIVACE A INHIBICE FSFRYLACÍ
ALSTERICKÉ ENZYMY Zpětná vazba (P, syntéza cholesterolu) Sigmoidní závislost [v] - [S] často složeny z více podjednotek- podjednotky se vzájemně ovlivňují kooperativní efekt: vazba substrátu na podjednotku změny u ostatních podjednotek změna jejich afinity k substrátu
Alosterický aktivátor usnadňuje vazbu substrátu posun saturační křivky k nižším koncentracím substrátu saturační křivka méně sigmoidní, při vysoké koncentraci aktivátoru hyperbola Alosterický inhibitor znesnadňuje vazbu substrátu posun saturační křivky k vyšším koncentracím substrátu zesílení sigmoidního efektu
Figure 3-67 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)
INHIBICE: - nevratná - vratná: a) substrátem b) kompetitivní (competitive) c) akompetitivní (acompetitive) d) nekompetitivní (noncompetitive) e) smíšená
Kompetitivní inhibice (př. chemoterapie)
Nekompetitivní inhibice
Suicide inhibition Ireversibilní vazba inhibitoru (kovalentní) penicilin (G+)
Motor proteins Figure 3-77 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)
pumps Figure 3-78b Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)
Figure 3-82 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)
Figure 3-83 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)
Rozdělení enzymů 6 tříd 1. xidoreduktázy - biologické oxidace a redukce 2. Transferázy - přenos skupin (z donoru na akceptor) 3. Hydrolázy - hydrolytické štěpení vazeb 4. Lyázy - nehydrolytické nebo neoxidační štěpení (eliminační reakce) často za vzniku dvojných vazeb nebo adici na dvojné vazby 5. Izomerázy - intramolekulární změny (geometrické, strukturní) 6. Ligázy - (syntázy) syntéza molekul na tvorbu vazby energie ATP
Mechanismus katalýzy - Chymotrypsin serinová proteáza 1 2
3 4 5
Názvosloví enzymů triviální (pepsin, trypsin, elastasa, invertasa...) doporučené ("polosystematické") (alkoholdegydrogenasa...)
1. XIDREDUKTASY donor + akceptor oxidovaný donor + redukovaný akceptor Systematický název: donor : akceptor-oxidoreduktasa angl.: donor : acceptor oxidoreductase Triviální názvy: dehydrogenasa reduktasa (důležitější redukce substrátu) transhydrogenasa (vzácné, glutathion-cystin-transhyhrogenasa) oxidasa (přenos dvou elektronů na 2, obvykle vznik H 2 2 ) oxygenasa (1 nebo 2 atomy jsou inkorporovány do substrátu(ů), monooxygenasa: vzniká voda, dioxygenasa: nevzniká) peroxidasa (peroxid vodíku je akceptorem elektronů) katalasa (disproporcionace peroxidu vodíku)
donor akceptor 1.1. CH _ H (alkohol) 1.n.1 NAD + nebo NADP + 1.2. CH (aldehyd) 1.n.2 cytochrom 1.3. CH _ CH 1.n.3 molekulový kyslík 1.4. CH _ NH 2 1.n.4 disulfidová sloučenina 1.5. CH _ NH (sekundární amin) 1.n.5 chinon nebo příbuzné látky 1.6. NADH nebo NADPH 1.n.6 dusíkatá skupina 1.7. ostatní dusíkaté donory 1.n.7 FeS proteiny 1.8. sloučeniny síry 1.n.8 flavin 1.9. hemová skupina 1.10. difenoly a příbuzné slouč. 1.11. peroxid vodíku jako akceptor 1.12. vodík 1.13. působící na jeden donor, do něhož se vnáší kyslík (oxygenasy) 1.13. (14.) 11 až 18 (různé 1.14. působící na dva donory, typy oxygenačních reakcí) které inkorporují kyslík 1.15. superoxidový radikál jako akceptor 1.16. kovové ionty 1.17. _ CH _ 2 (vzniká alkohol) 1.18. redukovaný ferredoxin 1.19. redukovaný flavodoxin 1.97. ostatní oxidoreduktasy 1.n.99 různé další akceptory
xidoreduktasy - příklady EC 1.14.13.25 Methan,NAD(P)H:kyslík-oxidoreduktasa (hydroxylující) CH 4 + NAD(P)H + H + + 2 CH 3 H + NAD(P) + + H 2 EC 1.11.1.6 H 2 2 : H 2 2 -oxidoreduktasa, katalasa (též peroxid vodíku:peroxid vodíku - oxidoreduktasa) H 2 2 + H 2 2 2 H 2 + 2 EC 1.11.1.7 donor: H 2 2 -oxidoreduktasa, peroxidasa donor + H 2 2 oxidovaný donor + 2 H 2
xidoreduktasy - příklady EC 1.1.1.1 Alkohol:NAD + -oxidoreduktasa, alkoholdehydrogenasa CH 3 -CH 2- H + NAD + CH 3 -CH + NADH + H + EC 1.1.3.4 -D-Glukosa: 2-1-oxidoreduktasa, glukosaoxidasa -D-glukosa + 2 -D-glukono-1,5-lakton + H 2 2 EC1.13.11.18 Síra:kyslík-oxidoreduktasa, síradioxygenasa S + 2 S 2
2. TRANSFERASY donor _ SK + akceptor donor + akceptor _ SK Systematický název: donor : akceptor _ skupinatransferasa angl. donor : acceptor grouptransferase Triviální názvy: methyltransferasy, hydroxymethyltransferasy aminotransferasy (dříve transaminasy) kinasy = fosfotransferasy atd.
Kofaktory transferas (koenzym)
Kofaktory transferas (koenzym) přenos acylových zbytků
2. TRANSFERASY 2.1 Přenášející jednouhlíkatou skupinu 2.1.1 Methyltransferasy 2.1.2 Hydroxymethyltransferasy 2.1.3 Karboxyl _ a karbamoyltransferasy 2.1.4 Amidinotransferasy 2.2 Přenášející aldehydické nebo ketonické skupiny 2.1.1. Transaldolasy a transketolasy 2.3 Acyltransferasy 2.3.1. Acyltransferasy 2.3.2. Aminoacyltransferasy
2. TRANSFERASY 2.4 Glykosyltransferasy 2.4.1. Hexosyltransferasy 2.4.2. Pentosyltransferasy 2.4.3. Přenášející ostatní glykosylové skupiny 2.5 Přenášející akrylové nebo arylové skupiny jiné než methyl 2.5.1. (velmi heterogenní skupina) 2.6 Přenášející dusíkaté skupiny 2.6.1. Aminotransferasy 2.6.3. ximinotransferasy 2.6.99 Přenášející jiné dusíkaté skupiny
2. TRANSFERASY 2.7. Přenášející skupiny obsahující fosfor 2.7.1. Fosfotransferasy s alkoholem jako akceptorem 2.7.2. Fosfotransferasy s karboxylem jako akceptorem 2.7.3. Fosfotransferasy s dusíkatou skup. jako akcept. 2.7.4. Fosfotransferasy s fosfátovou skup. jako akcept. 2.7.6. Difosfotransferasy 2.7.7. Nukleotidyltransferasy 2.7.8. Transferasy ostatních substituovaných fosf. skup. 2.7.9. Fosfotransferasy se dvěma akceptory 2.8. Přenášející sirné skupiny 2.8.1. Sulfurtransferasy (sirné skupiny kromě 2.8.2. a 2.8.3.) 2.8.2. Sulfotransferasy (přenášející sulfát) 2.8.3. CoA _ transferasy
Transferasy - příklady EC 2.4.1.1 1,4- -D-Glukan:orthofosfát- -D-glukosyltransferasa, fosforylasa (1,4- -D-glukan) n + P i (1,4- -D-glukan) n-1 + -D-glukosa-1-fosfát EC 2.6.1.2 L-Alanin:2-oxoglutarát-aminotransferasa, alaninaminotransferasa (AAT) + H 3 N C CH CH 3 C C CH 2 + + CH 2 C L-Ala + 2-oxoglutarát pyruvát + C C CH 3 + H 3 N C CH CH 2 CH 2 C L-Glu
Transferasy - příklady EC 2.7.1.1 ATP:D-hexosa-6-fosfotransferasa, hexokinasa ATP + D-hexosa ADP + D-hexosa-6-fosfát P P P N H 2 C H NH 2 N H H N N H P H H CH 2 H H H H H H H H
3. HYDRLASY A _ B + H 2 AH + HB Systematický název: substrát (skupina) hydrolasa angl.: substrate (group) hydrolase Triviální název: substrátasa, často zcela nesystematické názvy
3. HYDRLASY 3.1 Esterasy 3.1.1. Estery karboxylových kyselin (lipasy) 3.1.3. Monoestery fosforečné kyseliny (fosfatasy) 3.1.4. Diestery fosforečné kyseliny (fosfodiesterasy, štěpení c-amp) 3.1.11 _ 30 Endo _ a exo _ (deoxy)nukleasy 3.2 Glykosidasy 3.2.1. Hydrolysující _ glykosidové vazby (amylasy, invertasa=sacharasa, celulasy) 3.2.2. Hydrolysující N-glykosidové vazby 3.3 Působící na etherové vazby
3. HYDRLASY 3.4 Peptidasy 3.4.11. _ Aminoacylpeptid hydrolasy (aminopeptidasy) 3.4.13. Dipeptid hydrolasy 3.4.14. Dipeptidylpeptid hydrolasy 3.4.15 Peptidyldipeptid hydrolasy 3.4.16 Serinové karboxypeptidasy 3.4.17 Metallo _ karboxypeptidasy 3.4.18 Cysteinové karboxypeptidasy 3.4.21 Serinové proteinasy 3.4.22 Cysteinové proteinasy 3.4.23 Aspartátové proteinasy 3.4.24 Metallo _ proteinasy 3.4.99 Proteinasy neznámého katalyt. mechanismu 3.5 Působící na C _ N vazbu jinou než peptidovou
3. HYDRLASY 3.6 Působící na anhydridy kyselin 3.6.1 Anhydridy fosforečné kyseliny (pyrrofosfatasa, nespec. ATPasy) 3.6.3 a zprostředkující membránový transport (transportní ATPasy) 3.6.4 umožňující pohyb (aktomyosinový komplex, složky cytoskeletu) 3.7 Působící na vazbu C _ C 3.8 Působící na vazby halogenů 3.9 Působící na P _ N vazby 3.10 Působící na S _ N vazbu 3.11 Působící na C _ P vazbu
4. LYASY substrát 1 (+ substrát 2) produkt 1 + produkt 2 (malý) Systematický název: substrát 1 (substrát 2)- produkt 2lyasa angl: substrate l (substrate 2)- product 2 lyase Triviální název: dekarboxylasa, hydrolyasy (=dehydratasa), ammonialyasa, aldolasa, synthasa (velmi riskantní)
4. LYASY 4.1 C _ C lyasy 4.1.1 Karboxylyasy (dekarboxylasy) 4.1.2 Aldehydlyasy (aldolasy) 4.1.3 xo _ acid lyasy (např. citrátsynthasa) 4.1.99 statní C _ C lyasy 4.2 C _ lyasy 4.2.1 Hydrolyasy (např. fumarasa) 4.2.2 Působící na polysacharidy (štěpí za vzniku deoxysacharidů) 4.2.3 statní C _ lyasy 4.3 C _ N lyasy 4.3.1 Ammonia _ lyasy (např. aspartátamonialyasa) 4.4 C _ S lyasy 4.5 C _ halogen lyasy 4.6 P _ lyasy 4.99 statní lyasy
4. LYASY Lyasy - příklady: EC 4.1.1.1 pyruvát-karboxylyasa, pyruvátdekarboxylasa CH 3 -C-CH CH 3 -CH + C 2 EC 4.2.1.1 karbonát-hydrolyasa, karbonátanhydrasa, karbonátdehydratasa H 2 C 3 C 2 + H 2
EC 4.6.1.1 ATP-pyrrofosfátlyasa (cyklisující), adenylátcyklasa ATP camp + PP i H P H H H H H 2 C H N N N N NH 2 P P H P H H H CH 2 H N N N N NH 2 P P 4. LYASY +
5. ISMERASY Triviální názvy: (různé typy isomerací _ v systematickém názvu) podobně i racemasy, cis _ trans _ isomerasy, ketolisomerasy, mutasy, atd. Systematický název: substráttyp angl.: substrate type
5. ISMERASY 5.2 Cis _ trans _ isomerasy 5.3 Intramolekulární oxidoreduktasy 5.3.1 Přeměňující aldehydy na ketony (ketolisomerasy) 5.3.2 Přeměňující ketoskupiny na enoly (keto _ enolisomerasy) 5.3.3 Posunující C=C vazbu ( n _ m isomerasy) 5.3.4 Posunující S _ S vazbu (proteindisulfid _ isomerasa) 5.3.99 statní intramolekulární oxidoreduktasy
5. ISMERASY 5.4 Intramolekulární transferasy (mutasy) 5.4.1 Přenášející acylovou skupinu (acylmutasy) 5.4.2 Fosfotransferasy (fosfomutasy) 5.4.3 Přesunující aminoskupinu (aminomutasy) 5.5 Intramolekulární lyasy (decyklisující, intramolekulární adice) 5.99 statní isomerasy (např. DNA-topoisomerasy)
Isomerasy - příklady: EC 5.1.1.13 Aspartátracemasa (s poloviční rychlostí působí též na Ala) EC 5.1.2.1 Laktátracemasa EC 5.3.1.1 D-Glyceraldehyd-3-fosfátketolisomerasa, triosafosfátisomerasa HC H H CH H 2 C P H 2 C C H 2 C P D-glyceraldehyd-3-fosfát dihydroxyacetonfosfát EC 5.4.2.1 D-Fosfoglycerát-2,3-fosfomutasa, fosfoglycerátmutasa H C CH H 2 C P C P CH H 2 C H 3-fosfo-D-glycerát 2-fosfo-D-glycerát
6. LIGASY substrát 1 + substrát 2 + A(G) TP substrát 1 _ substrát 2 + ADP + P i nebo substrát 1 + substrát 2 + ATP substrát 1 _ substrát 2 + AMP + PP i Systematický název: substrát1: substrát 2 _ ligasa (tvořící ADP, AMP nebo GDP) angl.: substrate l : substrate 2 ligase (ADP, AMP or GDP _ forming) Triviální názvy: pokud možno substrát 1 _ substrát 2 _ ligasa (synthetasy jsou možné, často se však vyskytují i synthasy)
6. LIGASY 6.1 Tvořící C _ vazby (aminoacyl _ trna _ ligasy a podobné estery) 6.2 Tvořící C _ S vazby (kyselina _ thiol _ ligasy) 6.3 Tvořící C _ N vazby 6.3.1 Acid _ ammonia (or amine) ligases (asparaginsynthetasa) 6.3.2 Acid _ amino _ acid ligases (např. peptidsynthetasy) 6.3.3 Cyklisující ligasy 6.3.4 statní C _ N ligasy 6.3.5 C _ N ligasy s glutaminem jako donorem dusíku (např. karbamoylfosfátsynthetasa) 6.4 Tvořící C _ C vazby (např. karboxylasy) 6.5 Tvořící estery kyseliny fosforečné (např. DNA-ligasa)
Ligasy - příklady EC 6.1.1.1 L-Tyrosin:tRNA Tyr -ligasa (AMP-tvořící), tyrosin-trna-ligasa L-Tyr + trna Tyr + ATP L-Tyr-tRNA Tyr + AMP + PP i EC 6.2.1.1 Acetát:CoA-ligasa (AMP-tvořící), acetát-coa ligasa CH 3 C - + HSCoA + ATP acetyl-scoa + AMP + PP i EC 6.3.1.4 L-Aspartát:amoniak-ligasa (ADP-tvořící), asparaginsynthetasa L-Asp + NH 3 + ATP L-Asn + ADP + P i (EC 6.3.1.1.. AMP-tvořící) EC 6.4.1.1 Pyruvát:oxid uhličitý-ligasa (ADP-tvořící), pyruvátkarboxylasa CH 3 -C-C - + HC 3- +ATP - C-CH 2 -C-C - + ADP + P i EC 6.5.1.1 Poly(deoxyribonukleotid): poly(deoxyribonukleotid)-ligasa (AMP-tvořící), DNA-ligasa ATP + (deoxyribonukleotid) n + (deoxyribonukleotid) m (deoxyribonukleotid) n+m + AMP + PP i
Svinování (folding)
Příklady posttranslačních modifikací Fosforylace vratná modifikace (kinasy / fosfatasy) obvykle na H skupinách zbytků serinu, threoninu, tyrosinu významný regulační prvek: aktivita řady enzymů aktivita glykogen fosforylasy je regulována fosforylací na zbytku serinu v pozici 14 regulace transkripce role při přenosu signálu
Regulace transkripce fosforylací CREB (camp - responsive element binding protein) transkripční faktor fosforylace na serin 133 asociace s CBP; (CREB binding protein) CREB CBP komplex aktivuje CREB dependentní transkripci mj. i remodelací chromatinu acetylací histonů
Glykosylace připojení sacharidů na proteiny - typické pro extracelulární a membránové proteiny role glykosylace: často nutná pro správné svinutí proteinu stabilizace proteinu regulace rozpoznávání molekulové mezibuněčné obrovská variabilita řada míst glykosylace a každé z nich může být glykosylováno mnoha způsoby
Mechanismus glykosylace na asparagin dolichol
Regulace transkripce glykosylací glykosylace CREBu brzda transkripce - působí opačně než fosforylace modifikován serin a threonin N- acetylglukosaminem
Lipidace - usnadňuje připojení proteinů na membrány, vzájemné interakce proteinů Prenylace - připojení farnesyl, dolichol nebo geranylgeranyl zbytků; farnesylace u některých G proteinů farnesylace Acylace připojení mastných kyselin (myristová, palmitová) přes ester, thioester nebo amid; rhodopsin palmitoylovaný na zbytku cysteinu
Modifikace proteinu jiným proteinem - proteiny mohou být navázány (např. přes svůj C-konec) ke zbytkům lysinu jiného proteinu Ubiquitinylace - nejznámější modifikací tohoto typu signál pro degradaci proteinu (např. chybně svinutý protein) SUMylace (SUM: Small Ubiquitin-like Modifier) - role v řadě buněčných procesů: transport mezi jádrem a cytosolem, regulace transkripce, apoptosa, stabilizace proteinu, odpověď na stres
Acetylace - obvyklá na N koncích některých proteinů nebo zbytcích lysinu; N-terminální serin histonu H4 acetylován Hydroxylace - konverze prolinu na hydroxyprolin v kolagenu katalyzovaná prolyl-4-hydroxylasou acetylace Jodace - thyroglobulin jodován (na Tyr) při syntéze thyroxinu Karboxylace - karboxylace prothrombinu (srážení krve) na zbytek Glu (účast vitaminu K) Methylace - methylací mohou být modifikovány například histony; lysine 20 histonu H4 může být mono- nebo di- methylován methylace
Nukleotidylace - připojení mononukleotidu reguluje aktivitu některých enzymů; utilizace dusíku v E. coli: glutamin synthetasa specificky adenylována (kovalentní připojení AMP) na zbytku tyrosinu; adenylovaná forma je inaktivní; stupeň adenylace je řízen regulačním proteinem PII schopnost proteinu PII regulovat adenylaci glutamin synthetasy je řízena jeho uridinylací (kovalentní připojení UMP) na zbytku Sulfatace různé typy (-, S-, N-); na Tyr (protein protein interakce) Připojení prostetických skupin - hem (globin a cytochrom), FAD, biotin Vytvoření disulfidových vazeb - typické pro extracelulární proteiny; formace disulfidových můstků - po svinutí proteinu do (téměř) finální podoby Aktivace zymogenů - odštěpením sekvence, která kryje jejich aktivní centrum - proteasy (chymotrypsin, trypsin, trombin)