蛋白质泛素化修饰的技术路线

蛋白质翻译后修饰——蛋白泛素化修饰/01020304CONTENTS蛋白质翻译后修饰介绍蛋白质泛素化修饰技术路线总结展望/1蛋白质翻译后修饰介绍蛋白质翻译后修饰（PTM）是指蛋白质在翻译中或翻译后经历的一个共价加工过程，即通过1个或几个氨基酸残基加上修饰基团或通过蛋白质水解剪去基团而改变蛋白质的性质。/蛋白质翻译后修饰（PTM）是指蛋白质在翻译中或翻译后经历的一个共价加工过程，即通过1个或几个氨基酸残基加上修饰基团或通过蛋白质水解剪去基团而改变蛋白质的性质。OneGene;Moreproteins./Why

Post‐translational

ModificationOfProteins翻译后修饰(Post-translationalmodification,PTM)是指对翻译后的蛋白质进行共价加工的过程。它通过在一个或多个氨基酸残基加上修饰基团，可以改变蛋白质的物理、化学性质，进而影响蛋白质的空间构象和活性状态、亚细胞定位、折叠及其稳定性以及蛋白质-蛋白质相互作用。蛋白质翻译后修饰的丰度变化在生命活动研究中具有重大意义，异常的翻译后修饰会导致多种疾病的发生。/Types

Post‐translational

ModificationOfProteins从定义的角度，可以如下理解蛋白质翻译后修饰：1.

对某氨基酸的修饰包括共价连接简单的官能团（如乙酰基或磷酸基）和引入一些复杂结构，如脂类和糖类。

2.将已经结束翻译的转录本产物切割成成熟的形式，如信号肽或活性肽的加工等。

3.

氨基酸的交联，如丝氨酸和酪氨酸。可以说，蛋白质组中任一蛋白质都能在翻译时或翻译后进行修饰，不同类型的修饰都会影响蛋白质的电荷状态、疏水性、构象和（或）稳定性，终影响其功能。诸多实例表明蛋白质的修饰都采取一种可逆模式‐“开”或“关”的状态进行，或者调节蛋白质的功能，或者作为真实的分子开关。目前已发现300多种不同的翻译后修饰，主要形式包括“磷酸化、糖基化、乙酰化、泛素化、羧基化、核糖基化以及二硫键的配对“等。/Types

Post‐translational

ModificationOfProteinsUbiquitinationPTMsphosphorylationMethylationSulfationHydroxylationNitrationPalmitoylationubiquitinationAcetylationAmidationSumoylationFormylationGlycosylation/2蛋白质泛素化修饰一直以来,人们都忽视了蛋白质水解酶参与的细胞功能的调控。泛素和与其相关的蛋白水解酶的发现,给整个科学界带来了巨大的影响。/Ubiquitination泛素化泛素泛素广泛存在于真核生物中，是由76个氨基酸组成的多肽，高度保守。（不容易发生突变，它在不同的物种中的序列是高度一致的，因为如果这些序列发生突变的话，功能就会受到影响，生命体就不能存活或者被自然选择就淘汰掉了，所以它在生物的进化过程中是很稳定的。比如人类和酵母的泛素只存在三个残基的区别。）泛素化修饰是指泛素分子在一系列特殊的酶作用下，将细胞内的蛋白质分类，从中选出靶蛋白分子，并对靶蛋白进行特异性修饰的过程。这些特殊的酶包括泛素激活酶，结合酶、连结酶和降解酶等。泛素化在蛋白质的定位、代谢、功能、调节和降解中都起着十分重要的作用。同时，它也参与了细胞周期、增殖、凋亡、分化、转移、基因表达、转录调节、信号传递、损伤修复、炎症免疫等几乎一切生命活动的调控。泛素化与肿瘤、心血管等疾病的发病密切相关。因此，作为近年来生物化学研究的一个重大成果，它已然成为研究、开发新药物的新靶点。/Ubiquitination首先在ATP(红色所示)供能的情况下酶E1(蛋白质编号1r4n)粘附在泛素分子尾部(淡黄色所示)的Cys残基上(绿色所示,注意在这个结构中,Cys突变为Ala)激活泛素,接着,E1将激活的泛素分子转移到E2酶上(蛋白质编号1fxt),随后,E2酶和一些种类不同的E3酶共同识别靶蛋白,对其进行泛素化修饰。根据E3与靶蛋白的相对比例可以将靶蛋白单泛素化修饰和多聚泛素化修饰。E3酶(蛋白质编号1ldk和1fqv)的外形就像一个夹子,靶蛋白连接在中间的空隙