常見的蛋白質(zhì)翻譯后修飾(PTMs)及對疾病的影響機制
https://doi.org/10.3389/fcell.2022.942838
常見的PTMs
泛素化
泛素化將小分子蛋白泛素（Ubiquitin）通過一系列酶促反應(yīng)（包括泛素激活酶E1、泛素結(jié)合酶E2和泛素連接酶E3）共價連接到目標蛋白質(zhì)上，形成泛素鏈。泛素是分子量約8.5kDa，廣泛存在于所有真核細胞中，這個過程可以導(dǎo)致蛋白質(zhì)的降解、信號傳導(dǎo)、細胞周期調(diào)控、自噬內(nèi)吞、DNA修復(fù)損傷等多種生物學(xué)效應(yīng)。
磷酸化
磷酸化通過激酶的催化作用在特定氨基酸殘基（絲氨酸、蘇氨酸或酪氨酸）上添加磷酸基團，從而調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的活性、穩(wěn)定性、相互作用和亞細胞定位，對細胞信號傳導(dǎo)、細胞周期調(diào)控、能量代謝等生物學(xué)過程發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，其異常調(diào)控與多種疾病包括癌癥和神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。
乳酸化
乳酸化是指將乳酸分子的羧基與蛋白質(zhì)的氨基酸殘基（通常是賴氨酸的ε-氨基）通過酰胺鍵連接起來，這一過程可以改變蛋白質(zhì)的電荷狀態(tài)和親水性，影響其穩(wěn)定性、構(gòu)象、活性和細胞內(nèi)定位。乳酸化在細胞代謝調(diào)節(jié)和疾病發(fā)展中，特別是在缺氧條件下，可能發(fā)揮重要的調(diào)控作用。
4-HNE修飾
4-羥基壬烯醛（4-Hydroxynonenal，HNE）修飾是一種重要的蛋白質(zhì)翻譯后修飾，通常發(fā)生在蛋白質(zhì)的半胱氨酸、組氨酸、賴氨酸以及部分精氨酸側(cè)鏈上。HNE是脂質(zhì)過氧化的重要定量產(chǎn)物之一，具有高毒性，能夠與蛋白質(zhì)發(fā)生反應(yīng)形成加合物，影響蛋白質(zhì)的功能。4-HEN是一種重要的脂質(zhì)過氧化標志物，在鐵死亡過程中會大量積聚。
PTMs與疾病
PTMs與代謝性疾病、心血管疾病、神經(jīng)退行性疾病和炎癥性疾病等多種疾病相關(guān)。
糖尿病：PTMs通過調(diào)控信號級聯(lián)反應(yīng)影響胰島β細胞的胰島素分泌，進而與糖尿病的發(fā)展相關(guān)。
非酒精性脂肪肝�。∟AFLD）：PTMs通過調(diào)節(jié)脂質(zhì)合成、脂肪分解和脂肪酸β-氧化等過程參與NAFLD的發(fā)病機制。E3泛素連接酶TRIM56通過泛素化修飾脂肪酸合成關(guān)鍵蛋白FASN來延緩非酒精性脂肪肝病。
動脈粥樣硬化：PTMs如磷酸化、乙�；刃揎椨绊懼|(zhì)代謝途徑中關(guān)鍵蛋白的活性，可能導(dǎo)致血脂異常，進而促進動脈粥樣硬化。乙�；ㄟ^調(diào)節(jié)組蛋白和核蛋白的乙酰化和去乙�；绊憚用}粥樣硬化的過程。
神經(jīng)退行性疾病：異常的PTMs可能導(dǎo)致蛋白質(zhì)錯誤折疊和聚集，在阿爾茨海默病中，tau蛋白的異常磷酸化與神經(jīng)纖維纏結(jié)的形成有關(guān)，這是該疾病的標志之一。
炎癥反應(yīng)：磷酸化可以激活或抑制炎癥信號通路中的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子，乙�；瘎t可能調(diào)節(jié)組蛋白和非組蛋白的活性，進而影響炎癥相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄。異常的PTMs可能導(dǎo)致炎癥過程失衡。
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泛修飾抗體
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Phospho-Tyrosine ：Sodium pervanadate處理前后的HeLa全細胞裂解液
4-HNE：BSA和BSA-HNE
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