Das Hefei DHHC Cystein-reiche Domänenprotein Akr1p ist eine Palmitoyltransferase

Die Protein-Palmitoylierung wird seit langem für ihre Rolle beim Anheften von Proteinen an Membranen geschätzt, doch die Enzyme, die für diese Modifikation verantwortlich sind, konnten bisher nicht identifiziert werden. Hier zeigen Versuche in vivo und in vitro, dass Akr1p, ein polytopes Membranprotein mit einer DHHC Cystein-reichen Domäne (CRD), eine Palmitoyltransferase (PTase) ist. In vivo stellen wir fest, dass die Caseinkinase Yck2p palmitoyliert ist und dass die Funktion von Akr1p für diese Modifikation erforderlich ist. Akr1p, gereinigt auf nahezu Homogenität aus Hefemembranen, katalysiert in vitro die Palmitoylierung von Yck2p, was darauf hinweist, dass Akr1p selbst eine PTase ist. Die Palmitoylierung wird durch zugesetztes ATP angeregt. Darüber hinaus wird während der Reaktion Akr1p selbst palmitoyliert, was auf eine Rolle eines Palmitoyl-Akr1p-Intermediats im Gesamtreaktionsmechanismus hindeutet. Änderungen, die in die DHHC-CRD von Akr1p eingeführt wurden, beseitigen sowohl die trans- als auch die autopalmitoylierenden Aktivitäten, was auf eine zentrale Teilnahme dieser konservierten Sequenz an der enzymatischen Reaktion hinweist. Schließlich weisen unsere Ergebnisse darauf hin, dass die Palmitoylierung innerhalb der Hefezelle von mehreren PTase-Spezifitäten kontrolliert wird. Die konservierte DHHC-CRD-Sequenz, so schlagen wir vor, ist das signifikante Merkmal einer evolutionär weit verbreiteten PTase-Familie.