翻译后修饰(英语:Post-translational modification,缩写PTM;又称后翻译修饰)是指蛋白质翻译后的化学修饰。对于大部分的蛋白质来说,这是蛋白质生物合成的较后步骤。PTM是细胞信号传导中的重要组成部分。

Thumb
胰岛素的翻译后修饰。 At the top, the ribosome translates a mRNA sequence into a protein, insulin, and passes the protein through the endoplasmic reticulum, where it is cut, folded, and held in shape by disulfide (-S-S-) bonds. Then the protein passes through the golgi apparatus, where it is packaged into a vesicle. In the vesicle, more parts are cut off, and it turns into mature insulin.

蛋白质,或是多肽,是多条或一条氨基酸的链。当合成蛋白质时,20种不同的氨基酸会合并成为蛋白质。氨基酸的转译后修饰会附在蛋白质其他的生物化学官能团(如醋酸盐磷酸盐、不同的脂类碳水化合物)、改变氨基酸的化学性质,或是造成结构的改变(如建立双硫键),来扩阔蛋白质的功能。

再者,可以从蛋白质的N末端移除氨基酸,或从中间将链剪开。举例来说,胰岛素是肽的激素,它会在建立双硫键后被剪开两次,并在链的中间移走多肽前体,而形成的蛋白质包含了两条以双硫键连接的多肽链。

其他修饰,就像磷酸化,是控制蛋白质活动机制的一部分。蛋白质活动可以是令酶活性化或钝化。

加入官能团

翻译后修饰包括以下加入官能团的反应:

加入其他蛋白质或肽

  • 干扰素激活基因化——与干扰素激活基因15(ISG15)蛋白质建立共价键[1]
  • 小泛素相关修饰化——与小泛素相关修饰子蛋白建立共价键。[2]
  • 泛素化——与泛素建立共价键。

改变氨基酸的化学性质

结构改变

数据库与工具

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

蛋白质序列包含通过修饰酶识别的序列基序,并且可以在 PTM 数据库中记录或预测。 随着发现大量不同的修改,需要在数据库中记录此类信息。 PTM 信息可以通过实验手段收集,也可以从高质量、手动整理的数据中预测。 已经创建了许多数据库,通常侧重于某些分类群(例如人类蛋白质)或其他特征。

资源列表

  • PhosphoSitePlus页面存档备份,存于互联网档案馆[4] – 用于研究哺乳动物蛋白质翻译后修饰的综合信息和工具数据库
  • ProteomeScout[5] – 实验性蛋白质和翻译后修饰数据库
  • Human Protein Reference Database[5] – 用于不同修饰和了解不同蛋白质、它们的类别以及与致病蛋白质相关的功能/过程的数据库
  • PROSITE[6] – 包括网站在内的多种类型 PTM 的共识模式数据库

工具

蛋白质及其 PTM 可视化软件列表

  • PyMOL[7]——将一组常见的 PTM 引入蛋白质模型
  • AWESOME[8] – 查看单核苷酸多态性对 PTM 的作用的交互式工具
  • Chimera[9] – 可视化分子的交互式数据库

案例

参考文献

外部连接

Wikiwand in your browser!

Seamless Wikipedia browsing. On steroids.

Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.

Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.