Protéine à ancrage lipidique
From Wikipedia, the free encyclopedia
Les protéines à ancrage lipidique sont des protéines situées sur les deux faces de la membrane plasmique et qui sont liées par covalence à des lipides de cette membrane. La terminaison lipidique de ces protéines s'insère dans la structure de la bicouche lipidique et prend place parmi les chaînes aliphatiques des autres acides gras qui la constituent. Le lipide membranaire sert ainsi à ancrer la protéine à la membrane plasmique[1],[2]. Il s'agit de protéolipides.
Les groupes lipidiques interviennent dans les interactions de la protéine et peuvent contribuer à la fonction biologique de la protéine auxquels ils sont liés[2]. Le lipide peut également servir de médiateur dans l'association de la membrane ou de déterminant pour certaines interactions protéine-protéine[3]. Par exemple, des groupes lipidiques peuvent jouer un rôle important en augmentant l'hydrophobie d'une molécule, ce qui permet à des domaines protéiques d'interagir avec des membranes biologiques[4]. La lipidation peut également isoler une enzyme de son substrat, ce qui a pour effet d'inactiver l'enzyme.
On connaît trois principaux types de protéines à ancrage lipidique : les protéines prénylées, les protéines acylées et les protéines à ancrage glycosylphosphatidylinositol[2],[5] (GPI).
Fonctions biologiques
Les protéines prénylées sont des protéines ayant des polymères hydrophobes d'isoprène — unités ramifiées à cinq atomes de carbone — liées par covalence à un ou plusieurs résidus de cystéine[2],[3]. Plus précisément, ces groupes isoprénoïdes, généralement le farnésyle (trois unités isoprène) et le géranylgéranyle (quatre unités isoprène) sont liées à la protéine par des liaisons thioéther au niveau de résidus de cystéine près de l'extrémité C-terminale de la protéine[3],[4]. La prénylation des protéines facilite l'interaction de ces dernières avec les membranes[1].
Les motifs de type « boîte CaaX » sont les sites de prénylation des protéines les plus courants, les groupes prényle se liant aux résidus de cystéine des boîtes CaaX[2],[3]. Le motif CaaX est composé de quatre résidus d'acides aminés : C représente une cystéine ; a représente un acide aminé aliphatique quelconque ; et X représente un résidu dont la nature détermine le type de prénylation devant survenir sur la protéine : s'il s'agit d'un résidu d'alanine, de méthionine, de sérine ou de glutamine alors la protéine sera farnésylée par une farnésyltransférase (en), tandis que s'il s'agit d'un résidu de leucine alors la protéine sera géranylgéranylée par une géranylgéranyltransférase de type 1[3],[4]. Ces deux enzymes sont semblables, chacune contenant deux sous-unités[6].
Les protéines prénylées sont particulièrement importantes dans la croissance, la différenciation et la morphogenèse des cellules d'eucaryotes[6]. La prénylation des protéines est également une modification post-traductionnelle réversible de certaines protéines membranaires. L'interaction dynamique entre protéines prénylées et membranes plasmiques est un processus important de la signalisation cellulaire souvent déréglé dans des maladies telles que les cancers[7]. Plus précisément, les protéines Ras sont prénylées par des farnésyltransférases (en) et, lorsqu'elles sont activées, elles activent également les gènes impliqués dans la croissance et la différenciation cellulaires, raison pour laquelle la suractivation des protéines Ras peut induire un cancer[8], la compréhension du rôle et du fonctionnement de ces protéines prénylées ayant été un élément important du développement de certains anticancéreux[9].
Outre les protéines Ras, les protéines Rab et Rho (en) sont prénylées, ainsi que les lamines[6].
