Acetilazione

L'acetilazione (o secondo la nomenclatura IUPAC etanoilazione) è una reazione chimica in cui viene legato un gruppo acetile ad una molecola. La reazione contraria è la deacetilazione che consiste nell'eliminazione del gruppo acetile. In genere in sintesi chimica agenti acetilanti possono essere anidride acetica (usata per la sintesi dell'aspirina) o il cloruro di acetile e possibili substrati possono essere ammine a dare ammidi o alcoli a dare esteri. Negli organismi viventi gli enzimi effettuano acetilazioni per vari scopi, in questi casi l'agente acetilante solitamente è l'Acetil-coenzima A.

Acetilazione delle proteine

Nelle cellule vive, l'acetilazione si produce come una modificazione co-traduzionale o post traduzionale delle proteine, come avviene negli istoni, nella proteina p53 o nelle tubuline.

Acetilazione N-alfa-terminale

È una modificazione post traduzionale comune nelle cellule eucarioti.^[1] Il 40-50% delle proteine dei lieviti e l'80-90% delle proteine umane possono subire modificazioni di questo genere. Gli enzimi che la effettuano sono N-alfa-acetiltransferasi (NAT), una sottofamiglia della GNAT di acetiltransferasi, dove si include l'istone acetiltransferasi. Le GNAT trasferiscono il gruppo acetile da una molecole di acetil-coenzima A a un gruppo ammino. Le NAT sono caratterizzate da una specificità di sequenza dei loro substrati e dalla capacità di potersi associare con il ribosoma, dove potrebbero acetilare le catene polipeptidiche che si formano durante la traduzione.^[2] Dei complessi esistenti di NAT, negli esseri umani sono state incontrate le NatA e NatB; alcune sottounità del complesso NatA umano sono state associate a processi relazionati al cancro e sono stati trovare livelli alti di NatA nel carcinoma papillifero della tiroide e nel neuroblastoma. Il complesso NatB, invece, è associato al ciclo cellulare.

Sebbene l'acetilazione N-alfa-terminale sia una modificazione comune e che si mantiene nel tempo, non si conosce bene il suo ruolo biologico. Tuttavia, una delle cose di cui gli studiosi sono sicuri e alla quale si deve dare importanza è che proteine come actina e tropomiosina sono dipendenti dall'acetilazione da parte della NatB per formare i microfilamenti.

Acetilazione e deacetilazione della lisina

I residui di lisina negli istoni vengono acetilati e deacetilati nell'estremo N-terminale come parte del processo di regolazione genica. Queste reazioni, generalmente, sono catalizzate da enzimi istone acetiltransferasi (HAT) o istone deacetilasi (HDAC), anche se bisogna evidenziare il fatto che tanto le HAT come le HDAC possono modificare il grado di acetilazione di proteine che non siano istoni.^[3]

Note

^ Polevoda B, Sherman F N-terminal acetyltransferases and sequence requirements for N-terminal acetylation of eukaryotic proteins volume 325, numero 4, pagine 595–622 (2003)
^ Arnold RJ, Polevoda B, Reilly JP, Sherman F The action of N-terminal acetyltransferases on yeast ribosomal proteins volume 274 numero 52 pagine 37035–37040 (1999)
^ Sadoul K, Boyault C, Pabion M, Khochbin S Regulation of protein turnover by acetyltransferases and deacetylases volume 90 número 2 págine 306–12 (2008)