Acetilizacija

Acetilizacija ili Acetilacija(ili po IUPAC nomenklaturi etanoilacija) je reakcija u kojoj se u hemijski spoj uvodi acetilna funkcijska grupa.^[1][2][3]

Salicilna kiselina se acetilizira do aspirina.

Nasuprot tome, deacetilacija je uklanjanje acetil grupe. U toj reakciji se atom vodika hidroksilne grupe zamjenjuje acetil grupom (CH₃CO) dajući specifični ester acetat.Anhidrid sirćetne kiseline se često koristi kao acetilacijski agens koji reagira sa slobodnim hidroksilnim grupama. Naprimer, ova supstanca se koristi u sintezi aspirina i heroina.^[1][2][4][5]

Acetilizacija proteina

Acetilacija je važna modifikacija proteina u ćelijskoj biologiji; i proteomičke studije su identificirale na hiljade acetiliziranih sisarskih proteina.^[6][7][8] Acetilacija se javlja kao ko-translacijska i posttranslacijska modifikacija proteina, naprimjer, histona, p53 i tubulina. Među ovim proteinima, hromatinski proteini i metabolički enzimi su visoko zastupljeni, što pokazuje da acetilacija ima značajan utjecaj na ekspresiju gena i metabolizam. U bakterija, 90% proteina uključenih u centralni metabolizam crijevne salmonele je acetilirano.^[9]

Acetilacija N-kraja

N-kraj acetilizacije

N-kraj acetilacije je jedan od najčešćih ko-translacijskih kovalentnih modifikacija proteina u eukariota, a to je od ključne važnosti za regulaciju i funkciju različitih proteina. Acetilacija N-terminala ima važnu ulogu u sintezi, stabilnosti i lokalizaciji proteina. Oko 85% svih ljudskih proteina i 68% u kvasca su acetilizirane na Nα-kraju.^[10] Nekoliko proteina prokariota i archaea su također putem acetilacije modificirali svoj N-kraj. N-terminalnu acetilaciju katalizira set enzimskog kompleksa, N-terminalnih acetiltransferaza (NAT). NAT prenese acetil grupa iz acetil-koenzima A (Ac-CoA) na α-amino grupu prve aminokiselinskog ostatka proteina. Različiti NAT su odgovorni za acetilaciju u nastajanju proteina N-kraja, a za acetilacija je utvrđeno da je nepovratan proces. (Ac-CoA) je na α-amino grupa prvog aminokiselinskog ostataka proteina.^[11]

Acetiltransferaze N-kraja

Do danas je kod ljudi pronađeno šest različitih NAT: NatA, NatB, NatC, NatD, NatE i NatF. Svaki od ovih različitih enzimskih kompleksa je specifičan za različite aminokiseline ili sekvence aminokiselina koje su prikazana u sljedećoj tabeli.

• Sastav i specifičnost podloga NAT-a

NAT	Podjedinicas (katalitska podjedinica je boldirana)	Supstrat
NatA	Naa10 (Ard1) Naa15 (Nat1)	Ser-, Ala-, Gly-, Thr-, Val-, Cys- N-krajevi
NatB	Naa20 (Nat3) Naa25 (Mdm20)	Met-Glu-, Met-Asp-, Met-Asn-, Met-Gln- N-krajevi
NatC	Naa30 (Mak3) Naa35 (Mak10) Naa40 (Nat5)	Met-Leu-, Met-Ile-, Met-Trp-, Met-Phe- N-krajevi
NatD	Naa40 (Nat4)	Ser-Gly-Gly-, Ser-Gly-Arg- N-krajevi
NatE	Naa50 (Nat5) Naa10 (Ard1) Naa15 (Nat1)	Met-Leu-, Met-Ala-, Met-Lys-, Met-Met- N-krajevi
NatF	Naa60	Met-Lys-, Met-Leu-, Met-Ile-, Met-Trp-, Met-Phe- N-krajevi

Također pogledajte

• Sirćetna kiselina
• Salicilna kiselina
• Amid
• Ester

Reference

1. Atkins P., de Paula J. (2006): Physical chemistry, 8th Ed. W. H. Freeman, San Francisco, ISBN 0-7167-8759-8
2. Binder H. H. (1999): Lexikon der chemischen Elemente. S. Hirzel Verlag, Stuttgart, ISBN 3-7776-0736-3.
3. Petrucci R.H., Harwood W.S. and Herring F.G. (2002): General Chemistry, 8th Ed. Prentice-Hall, New York, ISBN 0-13-014329-4.
4. Weast R. C., Ed. (1990): CRC Handbook of chemistry and physics. Chemical Rubber Publishing Company, Boca Raton, ISBN 0-8493-0470-9.
5. Laidler K. J. (1978): Physical chemistry with biological applications. Benjamin/Cummings, Menlo Park, ISBN 0-8053-5680-0.
6. Choudhary C, Kumar C, Gnad F, Nielsen ML, Rehman M, Walther TC, Olsen JV, Mann M (2009). "Lysine acetylation targets protein complexes and co-regulates major cellular functions". Science. 325 (5942): 834–840. Bibcode:2009Sci...325..834C. doi:10.1126/science.1175371. PMID 19608861.
7. Fritz KS, Galligan JJ, Hirschey MD, Verdin E, Petersen DR (2012). "Mitochondrial acetylome analysis in a mouse model of alcohol-induced liver injury utilizing SIRT3 knockout mice". J. Proteome Res. 11 (3): 1633–1643. doi:10.1021/pr2008384. PMC 3324946. PMID 22309199.
8. Brook, Tom. "Protein Acetylation: Much More than Histone Acetylation". Cayman Chemical. Arhivirano s originala, 28. 2. 2014. Pristupljeno 15. 2. 2016.
9. Zhao S, Xu W, Jiang W, Yu W, Lin Y, Zhang T, Yao J, Zhou L, Zeng Y, Li H, Li Y, Shi J, An W, Hancock SM, He F, Qin L, Chin J, Yang P, Chen X, Lei Q, Xiong Y, Guan KL (2010). "Regulation of cellular metabolism by protein lysine acetylation". Science. 327 (5968): 1000–1004. Bibcode:2010Sci...327.1000Z. doi:10.1126/science.1179689. PMC 3232675. PMID 20167786.
10. Van Damme P, Hole K, Pimenta-Marques A, Helsens K, Vandekerckhove J, Martinho RG, Gevaert K, Arnesen T (2011). "NatF contributes to an evolutionary shift in protein N-terminal acetylation and is important for normal chromosome segregation". PLoS Genet. 7 (7): e1002169. doi:10.1371/journal.pgen.1002169. PMC 3131286. PMID 21750686.
11. Starheim KK, Gevaert K, Arnesen T (2012). "Protein N-terminal acetyltransferases: when the start matters". Trends Biochem. Sci. 37 (4): 152–161. doi:10.1016/j.tibs.2012.02.003. PMID 22405572.

Vanjski linkovi