蛋白质翻译后修饰（Post-translational modifications, PTMs）是在蛋白质合成完成后，通过对其氨基酸侧链或末端进行一系列化学修饰的过程。这些修饰显著扩展了基因编码的信息容量，为蛋白质提供了多样化的功能。在生物医疗领域，PTMs不仅增加了蛋白质的多样性，还在细胞信号传递、蛋白质折叠、稳定性和降解，以及基因表达等方面扮演着至关重要的角色。

磷酸化

本期将重点探讨磷酸化和乙酰化两种翻译后修饰，它们参与了细胞生命的多项重要进程。磷酸化是最常见的翻译后修饰之一，涉及将磷酸基团（PO₄³⁻）通过磷酸酯键连接到蛋白质的特定氨基酸残基上。磷酸化主要发生在丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸残基的羟基侧链上，尤其以丝氨酸和苏氨酸的磷酸化最为普遍。

磷酸化在细胞内几乎影响所有进程，包括：

1. 信号转导：许多胞外刺激会引发级联反应，其中蛋白质的磷酸化和去磷酸化是关键环节。例如，在胰岛素信号通路中，胰岛素与受体结合后激活受体的酪氨酸激酶活性，导致IRS-1的磷酸化，进而影响糖和脂肪代谢。
2. 酶活性调节：磷酸化常作为“开关”来调节酶的活性。这在糖原磷酸化酶中体现得尤为明显，其磷酸化后能够催化糖原转化为葡萄糖，供细胞使用。
3. 蛋白质定位：磷酸化可以改变蛋白质的电荷状态，进而决定其亚细胞定位。例如，磷酸化会增强肌球蛋白头部对肌动蛋白的亲和力，促进肌肉收缩。
4. 蛋白质-蛋白质相互作用：磷酸化位点经常成为其他蛋白质识别和结合的热点，这对于信号复合体的组装与调节至关重要。
5. 细胞周期调控：细胞周期的进展受到一系列磷酸化事件的严格控制。例如，周期蛋白依赖性激酶的磷酸化状态决定了细胞对关键检查点的通过。

乙酰化

乙酰化是指在特定氨基酸残基上添加乙酰基（CH₃CO），最常见于赖氨酸残基的ε-氨基上，形成N-ε-乙酰赖氨酸。乙酰基的引入使赖氨酸侧链的正电荷特性发生变化，降低其亲水性和正电荷密度，从而显著影响蛋白质的功能。

乙酰化的功能涉及多个方面：

1. 染色质结构与基因表达调控：组蛋白乙酰化是表观遗传调控的著名例子。乙酰化能够减弱组蛋白与DNA之间的静电吸引力，促进基因转录活性。
2. 代谢酶活性调节：许多参与能量代谢的酶，其活性受到乙酰化的直接影响，这在丙酮酸脱氢酶等关键酶中表现得十分明显。
3. 蛋白质稳定性与降解：乙酰化可能会掩盖泛素化位点，防止蛋白质被蛋白酶体降解，延长其半衰期。
4. 信号传导：一些参与信号传导的蛋白质可以通过乙酰化调控其活性，例如，NF-κB的活性受到乙酰化状态的影响。
5. 细胞凋亡：P53肿瘤抑制蛋白的乙酰化状态在诱导细胞凋亡过程中起着关键作用。

未来的内容将与大家分享关于甲基化和糖基化这两种修饰，敬请期待更多关于俄罗斯专享会294的更新与讨论！