Une modification post-traductionnelle (PTM) est la modification chimique covalente d'une protéine, réalisée le plus souvent par une enzyme, pendant ou après sa synthèse.
Les protéines sont synthétisées par les ribosomes qui traduisent l'ARNm pour fabriquer des chaînes polypeptidiques. Ces protéines peuvent subir une transformation pour construire la protéine dite mature :
une modification post-traductionnelle (après le relargage par les ribosomes),
une modification co-traductionnelle (pendant leur synthèse dans les ribosomes).
Ces modifications des protéines ont pour rôle :
Translation dans le ribosome
la régulation de leur activité,
leur reconnaissance par d'autres molécules ou par les systèmes de dégradation,
Les acides gras thioesterifés aux protéines comprennent des acides gras autres que l'acide palmitique, saturés ou non, de différentes longueurs (C14 ou plus).
La sérine et la thréonine peuvent aussi, mais plus rarement, être palmitoylées, comme dans la signalisation Wnt et ce, par d'autres acides gras comme l'acide palmitoléique (acide lipidique monoinsaturé en C16).
modifier la conformation de leur domaine transmembranaire (modification de l'angle avec la membrane),
réguler leur association, positivement ou négativement, avec les radeaux lipidiques,
favoriser la formation de complexes protéiques,
inhiber l'ubiquitination des lysines à proximité du site de la palmitoylation.
Par exemple, l'inclinaison du domaine transmembranaire peut promouvoir, ou son association avec un domaine spécifique qui le séquestre pour qu'il ne soit pas proche de son E3-ubiquitine ligase, ou son association avec des protéines présentes dans ce domaine (What does S-palmitoylation do to membrane proteins? 2013).
b. La N-palmitoylation attache un palmitate par l'intermédiaire d'une liaison amide.
Si l'isoprénylation et la N-myristoylation sont des modifications co-traductionnelles ou immédiatement post-traductionnelles (le groupement attaché le reste jusqu'à la dégradation de la protéine), la palmitoylation est post-traductionnelle, réversible et bien plus rapide que la dégradation des protéines, d'où son rôle dans les voies de signalisation (en particulier Wnt) où la régulation est essentielle. La glypiation est co- et post-traductionnelle.
Cofacteurs pour améliorer
l'activité enzymatique
Modifications post-traductionnelles
Des cofacteurs peuvent être ajoutés pour améliorer l'activité enzymatique.
Polysialylation, addition de l'acidepolysialique, PSA, to NCAM (Neural cell adhesion molecule),
Hydroxylation, addition d'un groupe hydroxyle (-OH) à une protéine, le plus souvent sur un résidu proline ou lysine formant l'hydroxyproline ou l'hydroxylysine.
Sulfatation (sulfation en anglais), transfert d'un sulfate ($\ce{-SO3}$) ou un groupe de sulfates à un accepteur via une sulfotransférase, (EC 2.8.2.-) utilisant le PAPS (3′-phospho-adénosine-5′-phosphosulfate, comme donneur de sulfate,