Proteincarbonylierung

Proteincarbonylierung ist eine irreversible oxidative posttranslationale Modifikation, bei der Carbonylgruppen (Aldehyde oder Ketone) in Proteinseitenketten eingeführt werden — bevorzugt an Prolin-, Arginin-, Lysin- und Threoninresten — entweder durch direkte metallkatalysierte Oxidation oder durch Michael-Addition reaktiver Lipidelektrophile wie 4-HNE. Carbonylierte Proteine sind strukturell verändert, neigen zur Aggregation und sind schlechte Substrate für das Proteasom, weshalb ihre Anreicherung ein Marker für proteostasischen Stress ist. Der Carbonylgehalt steigt mit dem biologischen Alter in verschiedenen Spezies kontinuierlich an und ist in betroffenen Geweben bei Alzheimer, Parkinson und chronisch obstruktiver Lungenerkrankung erhöht — womit er als weitverbreiteter Biomarker kumulativer oxidativer Schäden gilt.