Acetylierungsabhängige Kopplung zwischen G6PD-Aktivität und apoptotischer Signalübertragung

Die Acetylierung von Lysin wurde in Tausenden von nicht-histonalen menschlichen Proteinen entdeckt, einschließlich der meisten metabolischen Enzyme. Die Entschlüsselung der Funktionen der Acetylierung ist der Schlüssel zum Verständnis, wie metabolische Signale die Regulation metabolischer Enzyme und zellulärer Signalübertragung vermitteln. Glukose-6-phosphat-Dehydrogenase (G6PD), das geschwindigkeitsbestimmende Enzym im Pentosephosphatweg, wird an mehreren Lysin-Resten acetylieret. Mit site-spezifisch acetylierter G6PD zeigen wir, dass Acetylierung G6PD aktivieren (AcK89) und inhibieren (AcK403) kann. Die Acetylierungsabhängige Inaktivierung wird durch strukturelle Studien erklärt, die eine Verzerrung der dimeren Struktur und der aktiven Stelle von G6PD zeigen. Wir liefern Beweise für die acetylierungsabhängige Ubiquitinierung von K95/97 an G6PD und die Phosphorylierung von Y503 sowie die Interaktion mit p53 und die Induktion früher apoptotischer Ereignisse. Bemerkenswert ist, dass wir festgestellt haben, dass die Acetylierung eines einzelnen Lysin-Rests verschiedene acetylierungsabhängige Prozesse koordiniert. Unsere Daten bieten ein Beispiel für die komplexen Rollen der Acetylierung als posttranslationaler Modifikation, die die Regulierung der enzymatischen Aktivität, posttranslationaler Modifikationen und apoptotischer Signalübertragung orchestriert.