Proteín prenášajúci acyl

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.

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

 Štruktúra 
ACP má 70 až 100 aminokyslín. 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.

U E. coli  je ACP kódovaný génom acpP a má celkovú dĺžku 77 aminokyselín (po odštiepení metionínu na N-konci). 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. Fosfopanteteín sa v holo-ACP viaže na Ser36.

 Biosyntéza 

 Baktérie a plastidy 
U baktérií, mitochondrií a plastidov existuje ACP ako malý monomérny proteín. Po expresii neaktívneho apo-ACP sa na serínový zvyšok (konkrétne jeho hydroxylovú skupinu) tohto proteínu naviaže fosfopanteteín. 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:

 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.

 Kvasinky a cicavce 
U kvasiniek a cicavcov ACP prítomný ako doména multifunkčnej FAS.

 Význam 
Hlavnou úlohou ACP je prenos acylových skupín medzi rôznymi enzýmami počas syntézy mastných kyselín. 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. 

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

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

 Referencie 

 Zdroj 

Kategória:Bielkoviny