什么是异戊烯化？
异戊烯化（Prenylation）是发生在蛋白质 C 端 CAAX（C = 半胱氨酸、A = 任意脂肪族、X = 任意氨基酸）基序上不可逆脂质修饰。包括两种主要类型：
- 法尼基化（Farnesylation, +204.188 Da, FPP, C15）：Farnesyltransferase（FTase）将 C15 异戊二烯基团（FPP, farnesyl pyrophosphate）转移到底物 Cys 上，最终质量变化 +204.188 Da（平差 +204.19）
- 香叶基化（Geranylgeranylation, +272.25 Da, GGPP, C20）：GGTase-I / GGTase-II 将 C20 香叶基香叶基（GGPP）连接到 Cys 上，最终质量变化 +272.2508 Da（平差 +272.25）
通常在异戊烯化后，Rce1 / ICMT 进行 CAAX 蛋白酶水解和甲基化（C 端 -COOH → -COOCH₃），完成 CaaX 内质网"加工"。异戊烯化 + C 端甲基化统称为"CAAX 加工"，是 Ras 家族、Rho/Rac/Cdc42 家族、核纤层蛋白（prelamin A）、双 GG 修饰 Rab 家族膜定位的关键步骤。
关键化学与生物学
- 位点：C 端 CAAX 的 Cys，多见于 Ras、Rho、Rab、γ 亚基 GPCR
- 质量标签：Far +204.19 Da；GG +272.25 Da（C 端甲基化再加 +14.016）
- 化学基团：Far 法尼基 -CH₂-CH=C(CH₃)-(CH₂-CH=C(CH₃))₂-CH₃；GG 香叶基 -同 C20 形式
- 写入酶：FTase（FTα/β）、GGTase-I（GGTα/β）、GGTase-II（Rab GGTase + REP）
- 下游加工：Rce1 切割 -AAX，ICMT 甲基化
关键功能
- Ras 肿瘤：HRAS、KRAS4A/B、NRAS 通过法尼基化激活，FTI（Lonafarnib、Tipifarnib）为抗肿瘤药
- Rho 家族：RhoA/B/C、Rac1/2/3、Cdc42、Rap1A/B 通过 GGTase-I 异戊烯化，调控细胞骨架、迁移、增殖
- Rab 小 G：Rab 家族通过 GG 链接受 REP / Rab escort 蛋白引导完成双香叶基化，是囊泡运输主调控
- 核纤层：prelamin A 法尼基化 + ZMPSTE24 切割 → 成熟 lamin A；早衰症（Hutchinson-Gilford）由 LMNA / ZMPSTE24 缺陷
- 病毒感染：HBx、HCV 核心蛋白异戊烯化是病毒组装关键