thumb|300px|Shematski prikaz delovanja encimov PARP-1 in PARG (Rouleau, in sod., 2004)
Poly ADP-ribozilacija je kovalentna modifikacija proteinov, pri kateri poly ADP-riboza polimeraza-1 (PARP-1) dodaja ADP-riboze na proteine. ADP ribozilacija poteka skoraj vedno na C-terminalnem koncu proteina. Na en protein lahko ta encim veže tudi do 500 ADP-riboz. Vsi proteini na katere se veže ADP-riboza uporabljajo NAD+ kot substrat Rouleau M., Aubin R. A., Poirier1 G. G. 2004. Poly(ADP-ribosyl)ated chromatin domains: access granted. Journal of Cell Science, 117: 815-825.
Aktivnost PARP-1 zelo poraste, kadar je pretrgana ena ali obe verigi DNK. Torej do ADP-ribozilacije pride ob poškodbi DNA Weinfeld M., Chaudhry M. A., D’Amours D., Pelletier J. D., Poirier G. G., Povirk L. F., Lees-Miller S. P. 1997. Interaction of DNAdependent protein kinase and poly(ADP-ribose) polymerase with radiationinduced DNA strand breaks. Radiation Research, 148:22-28. Dodatek zaporednih 10 do 500 enot ADP-riboze prevede informacijo o poškodbi DNA v signal za aktivacijo popravljalnih mehanizmov ali pa za aktivacijo poti celične smrti. Ob manjših poškodbah DNA pa aktivacija PARP-1 povzroči kovalentno modifikacijo histonov in še nekaterih drugih proteinov, ki sodelujejo s kromatinom. Zaradi visokega – naboja poly ADP-riboze, ti modificirani proteini izgubljajo afiniteto do DNA. Histoni se lahko na določenih odsekih zato relaksirajo in pride do lokalne dekondenzacije kromatina.
ADP-ribozilacija pa je tudi reverzibilen proces. Namreč poly ADP-ribozo specifična poly ADP-riboza glikohidrolaza (PARG) s svojo ekso- in endoglikozidno aktivnostjo depolimerizira proteine. Eksoglikozidna aktivnost aktivnost PARG odceplja posamezne enote ADP-riboze, medtem ko PARG z endoglikozidno aktivnostjo odceplja celoten poly ADP-riboza, ki se lahko v nadaljnje razreže z PARG po proste ADP-riboze. Ta prosta ADP-riboza se lahko ponovno uporabi. Zraven PARG so raziskovalci odkrili še en encim, ki odceplja ADP-ribozo iz proteinov. Ta encim se imenuje ADP-riboza protein liaza Desnoyers S., Shah G. M., Brochu G., Hoflack J. C., Verreault A., Poirier G. G. 1995. Biochemical properties and function of poly(ADPribose) glycohydrolase. Biochimie, 77:433-438.
ADP-ribozilacija poteka na vseh histonih. Kljub temu pa afiniteta ADP-riboze za različne histone ni povsem enaka. Afiniteta ADP-riboze na histone si sledi tako: H1>H2A>H2B=H3>H4 Panzeter P. L., Zweifel B., Malanga M., Waser S. H., Richard M. C., Althaus, F. R. 1993. Targeting of histone tails by poly(ADP-ribose). Journal of Biological Chemistry, 268:17662-17664. Histon H1 je največkrat ADP-riboziliran . Poly ADP-ribozilacija pa ne vpliva le na popravljanje DNA ampak vpliva tudi na replikacijo, inaktivacijo transkripcije in rekombinacijo DNA. Bolezensko zmanjšano delovanje ADP-riboze pa lahko privede do različnih vrst raka. Tudi prekomerno izražanje ADP-ribozilacije je značilno za raka na grlu. ADP-ribozilacija pa ima tudi zaščitno vlogo, saj po oploditvi ščiti materine histone pred proteolizo.
Glej tudi histon metilacija acetilacija fosforilacija ubikvitinacija sumoilacija histonov glikozilacija histonov biotinilacija histonov karbonilacija histonov
Viri
Kategorija:Epigenetika Kategorija:Genetika Kategorija:Beljakovine