翻译后修饰





翻译后修饰(英語:Post-translational modification,縮寫PTM;又稱後轉譯修飾)是指蛋白質在翻译後的化學修飾。對於大部份的蛋白質來說,這是蛋白質生物合成的較後步驟。PTM是細胞信號傳導中的重要組成部分。


蛋白質,或是多肽,是多條或一條胺基酸的鏈。當合成蛋白質時,20種不同的胺基酸會合併成為蛋白質。胺基酸的翻译後修飾會附在蛋白質其他的生物化學官能團(如醋酸鹽、磷酸鹽、不同的脂類及碳水化合物)、改變胺基酸的化學性質,或是造成結構的改變(如建立雙硫鍵),來擴闊蛋白質的功能。


再者,酶可以從蛋白質的N末端移除胺基酸,或從中間將肽鏈剪開。舉例來說,胰島素是肽的激素,它會在建立雙硫鍵後被剪開兩次,並在鏈的中間移走多肽前體,而形成的蛋白質包含了兩條以雙硫鍵連接的多肽鏈。


其他修飾,就像磷酸化,是控制蛋白質活動機制的一部份。蛋白質活動可以是令酶活性化或鈍化。




目录






  • 1 加入官能團


  • 2 加入其他蛋白質或肽


  • 3 改變胺基酸的化學性質


  • 4 結構改變


  • 5 參考文献


  • 6 外部連接





加入官能團


翻译後修飾包括以下加入官能團的反應:




  • 乙醯化——通常於蛋白質的N末端加入乙醯。


  • 烷基化——加入如甲基或乙基等烷基。

    • 甲基化——烷基化中常见的一種,在賴氨酸、精氨酸等的侧链氨基上加入甲基。



  • 生物素化——用生物素附加物令保存的賴氨酸醯化。


  • 穀氨酸化——在穀氨酸與導管素及其他蛋白質之間建立共價鍵。


  • 甘胺酸化——在一個至超過40種甘胺酸與導管素的C末端建立共價鍵。


  • 糖化——將糖基加入天冬醯胺、羥離氨酸、絲氨酸或蘇氨酸,形成糖蛋白。


  • 異戊二烯化——加入如法呢醇及四異戊二烯等異戊二烯。


  • 硫辛酸化——附著硫辛酸的功能性。


  • 磷酸泛酰巰基乙胺基化——像在脂肪酸、聚酮、非核醣體肽鏈及白氨酸的生物合成中,從乙醯輔酶A加入4'磷酸泛酰巰基乙胺基。


  • 磷酸化——加入磷酸根至絲氨酸、酪氨酸、蘇氨酸或組氨酸。


  • 硫酸化——將硫酸根加入至酪氨酸。

  • 硒化

  • C末端醯胺化



加入其他蛋白質或肽




  • 干擾素激活基因化——與干擾素激活基因15(ISG15)蛋白質建立共價鍵。[1]


  • 小泛素相關修飾化——與小泛素相關修飾子蛋白建立共價鍵。[2]


  • 泛素化——與泛素建立共價鍵。



改變胺基酸的化學性質




  • 瓜氨化——將精氨酸轉為瓜氨酸。


  • 脫氨化——將穀氨醯胺轉為穀氨酸或將天冬醯胺轉為天冬氨酸。



結構改變




  • 雙硫鍵——與兩個半胱氨酸的胺基酸建立共價鍵。

  • 分解蛋白質——將蛋白質的肽鍵剪開。



參考文献





  1. ^ Malakhova, Oxana A.; Yan, Ming; Malakhov, Michael P.; Yuan, Youzhong; Ritchie, Kenneth J.; Kim, Keun Il; Peterson, Luke F.; Shuai, Ke; and Dong-Er Zhang. Protein ISGylation modulates the JAK-STAT signaling pathway. Genes & Development. 2003, 17 (4): 455–460. 


  2. ^ Van G. Wilson, 编. Sumoylation: Molecular Biology and Biochemistry. Horizon Bioscience. 2004. ISBN 978-0-9545232-8-2. (原始内容存档于2005-02-09). 




外部連接



  • dbPTM - database of protein post-translational modifications

  • List of posttranslational modifications in ExPASy


  • Browse SCOP domains by PTM — from the dcGO database

  • Statistics of each post-translational modification from the Swiss-Prot database


  • AutoMotif Server - A Computational Protocol for Identification of Post-Translational Modifications in Protein Sequences

  • Functional analyses for site-specific phosphorylation of a target protein in cells

  • Detection of Post-Translational Modifications after high-accuracy MSMS

  • Overview and descripition of commonly used post-translational modification detection techniques








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