mini|Post-translationale Modifikation von Proteinen mit AcylgruppenG. Jiang, C. Li, M. Lu, K. Lu, H. Li: Protein lysine crotonylation: past, present, perspective. In: Cell death & disease. Band 12, Nummer 7, Juli 2021, S. 703, , PMID 34262024, . Die Crotonylierung bezeichnet eine posttranslationale Modifikation von Proteinen, bei der sie eine Crotonylgruppe erhalten. Sie spielt eine Rolle bei der Genregulation und der Entstehung von Tumoren.
Eigenschaften mini|Crotonylierung und Acetylierung von Histonen Die Crotonylierung kommt bei Eukaryoten wie Hefen, Menschen, Reis, Tee und Papaya vor.D. Li, L. Lin, F. Xu, T. Feng, Y. Tao, H. Miao, F. Yang: Protein crotonylation: Basic research and clinical diseases. In: Biochemistry and biophysics reports. Band 38, Juli 2024, S. 101694, , PMID 38586826, . Sie erfolgt durch Übertragung einer Crotonylgruppe aus dem Substrat Crotonyl-CoA auf die ε-Aminogruppe an der Seitenkette eines Lysins in Histonen und bestimmten anderen Proteinen. Histone binden DNA und verpacken sie zu Nukleosomen. Die Modifikation von Histonen per Crotonylierung führt zu einer teilweisen Entfaltung und Freigabe von DNA zur Genexpression. Die Crotonylierung hemmt die Genexpression verschiedener wachstumsfördernder Gene und mancher Gene der Endozytose.K. Li, Z. Wang: Histone crotonylation-centric gene regulation. In: Epigenetics & chromatin. Band 14, Nummer 1, Februar 2021, S. 10, , PMID 33549150, . Die beteiligten Enzyme überlappen teilweise mit den Enzymen der Acetylierung.P. Yang, Y. Qin, L. Zeng, Y. He, Y. Xie, X. Cheng, W. Huang, L. Cao: Crotonylation and disease: Current progress and future perspectives. In: Biomedicine & Pharmacotherapy. Band 165, September 2023, S. 115108, , PMID 37392654. Der Crotonylrest unterscheidet sich vom Acetylrest durch die Größe der Modifikation und einer darin enthaltenen Doppelbindung, die eine unter den Acylierungen ungewöhnliche planare Konformation erzeugt.H. Zhao, Y. Han, P. Zhou, H. Guan, S. Gao: Protein lysine crotonylation in cellular processions and disease associations. In: Genes & diseases. Band 11, Nummer 5, September 2024, S. 101060, , PMID 38957707, . Die Crotonylierung erfolgt durch verschiedene Enzyme aus der Gruppe der Histon-Acetyl-Transferasen (HAT) wie p300, MOF (synonym KAT8), GCN5, Esa1, Hat1, Rtt109 und HBO1,Y. Guo, J. Li, K. Zhang: Crotonylation modification and its role in diseases. In: Frontiers in Molecular Biosciences. Band 11, 2024, S. 1492212, , PMID 39606030, . KAT7, TIP60 und PCAF.F. Han, W. Shen, X. Zhang, M. Du, Q. Ye, J. Ma, L. Hu: Protein crotonylation in cancer: mechanisms, functions, and therapeutic potential. In: Cell biology and toxicology. Band 42, Nummer 1, Dezember 2025, S. 10, , PMID 41351798, . Die Decrotonylierung erfolgt durch Histon-Deacetylasen (HDAC) wie Sirtuin-1, Sirtuin-2 und Sirtuin-3, HDAC1–3 oder FOSIR5. An eine Crotonylierung binden verschiedene Proteine mit YEATS-Domäne wie die Transkriptionsfaktoren TFIID, TFIIF, die Chromatin-Remodellierer INO80, SWI/SNF und RSC, die Histonacetyltransferase NuA3 sowie Taf14, YEATS2, AF9 und GAS41. Alternativ werden Crotonylierungen von Proteinen mit DPF-Domäne wie die Histon-Acetyl-Transferase MOZ (synonym KAT6A) und DPF2 (synonym BAF45d) gebunden. Neben den Histonen H1, H2A, H2B, H3 und H4 werden etwa 453 Nichthiston-Proteine durch CBP, PCAF oder MOF crotonyliert.
Geschichte Die Crotonylierung wurde erstmals 2011 beschrieben.M. Tan, H. Luo, S. Lee, F. Jin, J. S. Yang, E. Montellier, T. Buchou, Z. Cheng, S. Rousseaux, N. Rajagopal, Z. Lu, Z. Ye, Q. Zhu, J. Wysocka, Y. Ye, S. Khochbin, B. Ren, Y. Zhao: Identification of 67 histone marks and histone lysine crotonylation as a new type of histone modification. In: Cell. Band 146, Nummer 6, September 2011, S. 1016–1028, , PMID 21925322, . Die Beteiligung der Crotonylierung wird bei verschiedenen Krankheiten untersucht wie Akute Nierenschädigung, Nierenfibrose, Depression, Alzheimer-Krankheit, Neuropathie, HIV-Reaktivierung, Prostatakrebs, Darmkrebs, Gebärmutterhalskrebs, Leukämie, Glioblastom, Leberkrebs, Hypertrophe Kardiomyopathie, Myokardiale Ischämie-Reperfusionsschädigung, Adipositas und Typ-2-Diabetes mellitus.
Einzelnachweise
Kategorie:Posttranslationale Modifikation