翻译后修饰

蛋白质在翻译后的化学修饰 来自维基百科,自由的百科全书

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)是指蛋白質翻译後的化學修飾。蛋白質擁有不同功能且影響生物體許多的功能,而往五校經過修飾才具有相應的功能,此階段即為轉譯後修飾,包含甲基化、磷酸化和乙醯化等。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。

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胰島素的轉譯後修飾之過程圖

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。胺基酸的轉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,可以從蛋白質的N末端移除胺基酸,或從中間將鏈剪開。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。

加入官能團

翻译後修飾包括以下加入官能團的反應:

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

結構改變

數據庫與工具

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Flowchart of the process and the data sources to predict PTMs.[3]

蛋白質序列包含通過修飾酶識別的序列基序,並且可以在 PTM 數據庫中記錄或預測。 隨著發現大量不同的修改,需要在數據庫中記錄此類信息。 PTM 信息可以通過實驗手段收集,也可以從高質量、手動整理的數據中預測。 已經創建了許多數據庫,通常側重於某些分類群(例如人類蛋白質)或其他特徵。

資源列表

  • PhosphoSitePlus页面存档备份,存于互联网档案馆[4] – 用於研究哺乳動物蛋白質翻譯後修飾的綜合信息和工具數據庫
  • ProteomeScout[5] – 實驗性蛋白質和翻譯後修飾數據庫
  • Human Protein Reference Database[5] – 用於不同修飾和了解不同蛋白質、它們的類別以及與致病蛋白質相關的功能/過程的數據庫
  • PROSITE[6] – 包括網站在內的多種類型 PTM 的共識模式數據庫

工具

蛋白質及其 PTM 可視化軟件列表

  • PyMOL[7]——將一組常見的 PTM 引入蛋白質模型
  • AWESOME[8] – 查看單核苷酸多態性對 PTM 的作用的交互式工具
  • Chimera[9] – 可視化分子的交互式數據庫

案例

參考文献

外部連接

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