Acetylierung
Englisch: acetylation
Definition
Acetylierung nennt man die chemische Anlagerung einer Acetylgruppe (–C(O)CH3). Sie ersetzt dabei ein Wasserstoffatom. Es handelt sich um eine Form der posttranslationalen Modifikation.
Biochemie
Die Anlagerung der Acetylgruppe kann direkt an einer -CH-Bindung erfolgen, oder an den funktionellen Gruppen wie -OH, -SH und -NH2. Diese Reaktion wird in der Zelle durch Acetylasen katalysiert, in seltenen Fällen kann sie aber auch nicht-enzymatisch erfolgen. Als Donor für die Acetylgruppe fungiert meist Acetyl-CoA.
Die Modifikation ist reversibel, die Abspaltung der Acetylgruppe erfolgt durch Deacetylasen.
Funktion
Die Acetylierung von Lysinresten wurde zuerst an Histonen beschrieben und hat einen entscheidenden Einfluss auf die Chromatinstruktur und somit die Genaktivität. Durch die Acetylierung wird die positive Ladung der Lysinreste aufgehoben, dadurch verringert sich die Interaktion zwischen Histonen und dem negativ-geladenen DNA-Rückgrat. Das Chromatin wird somit in einen entspannteren Zustand versetzt, in dem die DNA für Transkriptionsfaktoren zugänglich wird.
Darüber hinaus hat die Lysinacetylierung auch für die Regulation von Nicht-Histonproteinen an Bedeutung gewonnen. Mehr als 10.000 Acetylierungen an über 2.000 verschiedenen Proteinen konnten durch massenspektrometrische Analysen identifiziert werden. Die Modifikation nimmt Einfluss auf die Interaktion mit anderen Proteinen, so binden beispielsweise "Readerproteine" mit Bromodomänen spezifisch an acetylierte Lysinreste.