Der Hauptunterschied zwischen Acylierung und Prenylierung besteht darin, dass sich Acylierung auf die kovalente Bindung von Fettsäuren an Proteine bezieht, während sich Prenylierung auf die kovalente Bindung von Prenylgruppen an Proteine bezieht.
Posttranslationale Modifikationen sind eine Art Proteinmodifikation, die nach der anfänglichen Synthese von Proteinen stattfindet. Es gibt mehrere Arten von Mechanismen. Acylierung und Prenylierung sind zwei Arten, bei denen die kovalente Bindung von Lipidgruppen Proteine modifiziert, um sich sowohl intrazellulär als auch extrazellulär mit Membranen zu assoziieren. Bei der Prenylierung werden Proteinen Prenylgruppen wie Farnesyl oder Geranylgeranyl hinzugefügt. Bei der Acylierung werden Fettsäuren kovalent an Proteine gebunden. Acylierung und Prenylierung finden in vielen Proteinen in eukaryotischen Zellen statt. Infolgedessen regulieren modifizierte Proteine zahlreiche biologische Signalwege, wie Membrantransport, Proteinsekretion, Sign altransduktion und Apoptose.
Was ist Acylierung?
Acylierung ist die kovalente Bindung von Fettsäuren an Proteine. Es handelt sich um eine posttranslationale Modifikation. Bei der Acylierung können der Verknüpfungstyp und die Art der Fettsäure unterschiedlich sein. Darauf basierend gibt es zwei Kategorien der Acylierung als N-terminale Myristoylierung (N-Acylierung) und Palmitoylierung (S-Acylierung).
Abbildung 01: Acylierung
N-Acylierung oder N-terminale Myristoylierung ist die Bindung von Myristat, einer gesättigten Fettsäure mit 14 Kohlenstoffatomen, an einen N-terminalen Glycinrest über eine Amidbindung. Es ist ein irreversibler Prozess. S-Acylierung oder Palmitoylierung andererseits ist die kovalente Bindung von Palmitinsäure, die eine langkettige gesättigte Fettsäure ist, an einen Cysteinrest über eine Thioesterbindung. Palmitoylierung ist eine reversible posttranslationale Proteinmodifikation. Fettacylierung reguliert den intrazellulären Transport, die subzelluläre Lokalisierung, Protein-Protein- und Protein-Lipid-Wechselwirkungen.
Was ist Prenylierung?
Prenylierung ist eine posttranslationale Modifikation von Proteinen. Es beinh altet die Addition einer hydrophoben Gruppe an ein Protein. Im Allgemeinen werden zwei Arten von Prenylgruppen, entweder eine Farnesyl- oder eine Geranylgeranyleinheit, an das C-terminale Cystein des Zielproteins angefügt. Drei Enzyme katalysieren die Prenylierung in Zellen. Sie sind Farnesyltransferase, Caax-Protease und Geranylgeranyltransferase.
Abbildung 02: Prenylgruppe
Die Proteinprenylierung erfolgt in drei Schritten, beginnend mit der Anheftung des Isoprenoids, gefolgt von Proteolyse und Methylveresterung des C-terminalen prenylierten Cysteins. Die Prenylierung ist ein wichtiger Prozess zur Vermittlung von Protein-Protein-Wechselwirkungen und Protein-Membran-Wechselwirkungen.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Acylierung und Prenylierung?
- Acylierung und Prenylierung sind zwei Arten posttranslationaler Modifikationen.
- Beide Prozesse führen hydrophobe Modifikationen an Proteinen durch.
Was ist der Unterschied zwischen Acylierung und Prenylierung?
Acylierung ist die kovalente Bindung von Myristat-Fettsäuren an den N-terminalen Glycin-Rest und von Palmitinsäure an einen Cystein-Rest eines Proteins über Amid- bzw. Thioester-Bindung. Prenylierung ist die kovalente Bindung von Farnesyl oder Geranylgeranyl an ein Cystein am oder nahe dem Carboxy-Terminus spezifischer Proteine über eine Thioetherbindung. Das ist also der Hauptunterschied zwischen Acylierung und Prenylierung.
Die folgende Infografik listet weitere Unterschiede zwischen Acylierung und Prenylierung auf.
Zusammenfassung – Acylierung vs. Prenylierung
Acylierung und Prenylierung sind zwei posttranslationale Proteinmodifikationen. Acylierung ist die kovalente Bindung von Fettsäuren an Proteine. Prenylierung ist die Addition von Prenylgruppen an Proteine. Sowohl Fettsäuren als auch Prenylgruppen sind hydrophobe Modifikatoren von Proteinen. Bei der Acylierung repräsentieren Myristat und Palmitat die häufigsten fettsäuremodifizierenden Gruppen. Bei der Prenylierung wirken Farnesyl- oder Geranylgeranylgruppen als Modifikatoren. Die Fettacylierung reguliert den intrazellulären Transport, die subzelluläre Lokalisierung, Protein-Protein- und Protein-Lipid-Wechselwirkungen. Prenylierung ist ein wichtiger Prozess zur Vermittlung von Protein-Protein-Wechselwirkungen und Protein-Membran-Wechselwirkungen. Dies ist also die Zusammenfassung des Unterschieds zwischen Acylierung und Prenylierung.
