Otras formas de modificación postraduccional consisten en escindir enlaces peptídicos , como procesar un propéptido a una forma madura o eliminar el residuo de metionina iniciador . La formación de enlaces disulfuro a partir de residuos de cisteína también puede denominarse modificación postraduccional. [3] Por ejemplo, la hormona peptídica insulina se corta dos veces después de que se forman los enlaces disulfuro y se elimina un propéptido de la mitad de la cadena; la proteína resultante consta de dos cadenas polipeptídicas conectadas por enlaces disulfuro.
Algunos tipos de modificación postraduccional son consecuencias del estrés oxidativo . La carbonilación es un ejemplo que apunta a la proteína modificada para su degradación y puede resultar en la formación de agregados de proteínas. [4] [5] Las modificaciones de aminoácidos específicos se pueden utilizar como biomarcadores que indican daño oxidativo. [6]
fosfopanteteinilación , la adición de un resto 4'-fosfopanteteinilo de la coenzima A , como en la biosíntesis de ácidos grasos, policétidos, péptidos no ribosómicos y leucina
poliglutamilación , enlace covalente de residuos de ácido glutámico al extremo N de la tubulina y algunas otras proteínas. [12] (Ver tubulina poliglutamilasa)
S -sulfenilación ( también conocida como S -sulfenilación), adición covalente reversible de un átomo de oxígeno al grupo tiol de un residuo de cisteína [14]
S -sulfinilación, adición covalente normalmente irreversible de dos átomos de oxígeno al grupo tiol de un residuo de cisteína [14]
S -sulfonilación, adición covalente normalmente irreversible de tres átomos de oxígeno al grupo tiol de un residuo de cisteína , lo que resulta en la formación de un residuo de ácido cisteico [14]
Biotinilación : unión covalente de un resto de biotina utilizando un reactivo de biotinilación, normalmente con el fin de marcar una proteína.
carbamilación: la adición de ácido isociánico al extremo N de una proteína o a la cadena lateral de los residuos de Lys o Cys, generalmente como resultado de la exposición a soluciones de urea. [18]
oxidación: adición de uno o más átomos de oxígeno a una cadena lateral susceptible, principalmente de residuos Met, Trp, His o Cys. Formación de enlaces disulfuro entre residuos de Cys.
pegilación : unión covalente de polietilenglicol (PEG) usando un reactivo de pegilación, típicamente al extremo N o a las cadenas laterales de los residuos de Lys. La pegilación se utiliza para mejorar la eficacia de los productos farmacéuticos proteicos.
En 2011, se compilaron estadísticas de cada modificación postraduccional detectada experimental y supuestamente utilizando información de todo el proteoma de la base de datos Swiss-Prot. [24] Las 10 modificaciones más comunes encontradas experimentalmente fueron las siguientes: [25]
PTM comunes por residuo
A continuación se muestran algunas modificaciones postraduccionales comunes a residuos de aminoácidos específicos. Las modificaciones se producen en la cadena lateral a menos que se indique lo contrario.
Bases de datos y herramientas
Las secuencias de proteínas contienen motivos de secuencia que se reconocen mediante enzimas modificadoras y que pueden documentarse o predecirse en bases de datos de PTM. Con la gran cantidad de modificaciones diferentes que se están descubriendo, existe la necesidad de documentar este tipo de información en bases de datos. La información de PTM se puede recopilar mediante medios experimentales o predecir a partir de datos seleccionados manualmente de alta calidad. Se han creado numerosas bases de datos, a menudo centradas en determinados grupos taxonómicos (por ejemplo, proteínas humanas) u otras características.
Lista de recursos
PhosphoSitePlus [27] : una base de datos con información completa y herramientas para el estudio de la modificación postraduccional de proteínas de mamíferos.
ProteomeScout [28] – Una base de datos de proteínas y modificaciones postraduccionales de forma experimental
Base de datos de referencia de proteínas humanas [28] : una base de datos para diferentes modificaciones y para comprender diferentes proteínas, su clase y función/proceso relacionados con las proteínas que causan enfermedades.
PROSITE [29] : una base de datos de patrones de consenso para muchos tipos de PTM, incluidos los sitios
RESID [30] : una base de datos que consta de una colección de anotaciones y estructuras para PTM.
iPTMnet [31] : una base de datos que integra información PTM de varias bases de conocimiento y resultados de minería de texto.
dbPTM [26] – Una base de datos que muestra diferentes PTM e información sobre sus componentes/estructuras químicas y una frecuencia para el sitio modificado de aminoácidos.
Uniprot tiene información de PTM, aunque puede ser menos completa que en bases de datos más especializadas.
La base de datos O-GlcNAc [33] [34] - Una base de datos seleccionada para la O-GlcNAcilación de proteínas y que hace referencia a más de 14 000 entradas de proteínas y 10 000 sitios O -GlcNAc.
Herramientas
Lista de software para visualización de proteínas y sus PTM.
PyMOL [35] : introduce un conjunto de PTM comunes en modelos de proteínas
IMPRESIONANTE [36] – Herramienta interactiva para ver el papel de los polimorfismos de un solo nucleótido en los PTM
Quimera [37] – Base de datos interactiva para visualizar moléculas
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enlaces externos
dbPTM - base de datos de modificaciones postraduccionales de proteínas