什么是翻译后修改蛋白质?
翻译后修改蛋白质是指蛋白质在翻译期间或之后经历的共价过程,即通过将一种或几个氨基酸残基添加到修饰基团或通过蛋白水解切割本组来改变蛋白质的性质,这是一个重要的步骤蛋白质生物学功能的表达。生物蛋白的翻译后修饰大大增加了蛋白质结构的类型和功能。该过程调节细胞周期和蛋白质转录,并影响表观遗传学。
翻译后修饰的类型
翻译后修饰的类型包括n端fMet或Met的去除、二硫键的形成、化学修饰和肽键的切割,其中磷酸化修饰最为常见。蛋白质的化学修饰反应是在保持蛋白质的完整性和功能的基础上,通过其氨基酸残基的化学反应获得新的生物偶联物。
最常见的蛋白经前综合症可能与ASD相关(Woods等, 2013).
翻译后修饰发生在哪里?
翻译后修饰主要发生在氨基酸的侧链或蛋白质的C或N端。现有的官能团或引入新的官能团可以用来修饰蛋白质,扩展20个标准氨基酸的化学组成。翻译后修饰的位点通常带有在化学反应中起亲核作用的官能团,如丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸的羟基;赖氨酸,精氨酸和组氨酸胺的形式;在蛋白质的N端和C端,天门冬酰胺也可以作为一种聚糖连接点进行翻译后修饰。翻译后修饰也发生在氧化的蛋氨酸和侧链上的一些亚甲基基团上。
翻译后修改的研究策略
目前,存在分析蛋白质翻译后修饰的几种策略,包括质谱(MS),东部印迹,放射性标签和蛋白质印迹。放射性标签和Western Blotting是最传统,具体且相对量的。该过程需要先前了解翻译后修改类型。限制inlcude抗体特异性和可用性。质谱也常用于提供有关修改的一般信息。它不受关于修改和相关修改位点类型的先验知识的限制。
自下而上的技术是蛋白质组学研究中使用的质谱技术之一。它需要使用蛋白酶在基于序列识别肽之前消化蛋白质序列。由于该技术不能保证在检测过程中检测到的肽的完整性和稳定性,因此不能获得关于不同蛋白质的翻译后修饰之间的关系的信息,这意味着它无法检测到某些修改。因此,该方法不适用于分析组合蛋白的组合后修改码。
下下分析方法是自下而上分析方法的替代方案,其原理类似于分析组蛋白时的自下而上技术。当使用该分析方法时,检测到的蛋白质通常需要在3-9kDa的范围内消化成肽,因此不能保证检测到的肽的完整性。但下下分析方法逐渐获得普及,主要是由于仪器的进步和保存的组蛋白尾部的综合修改。下下方更接近自下而上方法的灵敏度。
自上而下的技术可以直接测序完整的蛋白质,包括翻译后修饰的蛋白质和其他大的蛋白质片段,而不仅仅是肽。这使得ptms相关信息得以最大限度地保存,使其适合于组蛋白编码的全面表征和分析。蛋白质自顶向下技术的有效分辨率已达到229kDa。同时可以检测到的蛋白质数量也在增加。目前,自顶向下技术主要用于单个蛋白的分析,高通量分析技术尚未得到广泛应用。
用于串联MS的蛋白质鉴定和表征的自下而上和自上而下方法的示意性概述(Scherperel等,2007)。
工具书类
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