蛋白质翻译后加工及其生物学意义
翻译后修饰及其在蛋白质运输和信号传导中的作用
翻译后修饰及其在蛋白质运输和信号传导中的作用翻译后修饰是指在蛋白质合成完成后，通过化学反应对蛋白质的特定位点进行化学修饰，从而调节蛋白质的活性和功能。
这种修饰可以发生在氨基酸侧链上，如甲基化、磷酸化、乙酰化等，也可以发生在蛋白质的N端和C端上，如剪切、降解、附加小分子等。
翻译后修饰对于蛋白质的结构和功能至关重要，在生物学中扮演着重要角色。
在蛋白质运输中，翻译后修饰发挥重要作用。
例如，磷酸化修饰能够影响信号通路的传导和蛋白质的定位。
细胞膜表面通常存在具有磷酸化修饰的蛋白质，它们可以识别其他细胞膜上的蛋白质，从而指导膜上蛋白质在细胞内部的运输。
磷酸化修饰也可以调节膜上通道和转运蛋白的通透性，影响物质的运动。
此外，翻译后修饰还可以影响蛋白质在细胞内部的结构和递送。
例如，N-糖基化修饰能够招募分泌蛋白复合体和分泌过程中的高尔基体转运膜蛋白，从而促进蛋白质定向运输和分泌。
翻译后修饰对于蛋白质的信号传导也至关重要。
通过翻译后修饰，可以激活或抑制蛋白质在信号通路中的参与。
其中有一种常见的修饰是泛素化，它可以调控蛋白质的稳定性和转运。
泛素化修饰过的蛋白质被识别并送往降解体，从而维持细胞内稳态。
此外，泛素化还能够招募信号蛋白、膜蛋白和核糖体等分子，以调控细胞的正常生理功能。
除了磷酸化和泛素化修饰外，翻译后修饰还包括肽段剪切、烷基化、乙酰化、N-糖基化和O-糖基化等多种修饰。
这些修饰能够改变蛋白质的电荷、氢键、疏水性和结构状态，从而影响蛋白质的结构和功能。
这些修饰的作用机制复杂多样，需要综合考虑蛋白质结构和修饰位点的化学特性。
总之，翻译后修饰是调节蛋白质结构和功能的重要手段。
在蛋白质运输和信号传导中，翻译后修饰发挥着重要作用。
翻译后修饰的多样性和复杂性为生物学家提供了挑战，也为深入研究生物学提供了可能。
随着生物技术的不断发展，我们相信翻译后修饰的工具箱会进一步丰富和完善，为我们揭示细胞内部的奥秘提供更好的手段。
蛋白质翻译后修饰的生物学功能
蛋白质翻译后修饰的生物学功能蛋白质是生命科学研究中不可或缺的重要组成部分，它担负着有机体的重要代谢过程，称为“乌托邦”。
蛋白质在细胞内还可以进行一系列化学反应，从而达到调节细胞功能的作用。
翻译后修饰（post-translational modification，PTM）是蛋白质序列在翻译完成后进行的一种修饰，它可以改变蛋白质功能，影响细胞的发育、凋亡以及对环境变化的响应能力，被视为实现蛋白质功能的最后一步。
翻译后修饰有多种，可以改变蛋白质的活性、结构和空间结构，影响其功能。
它们的作用有：一是活化蛋白质，使其变为可活性的状态，可以引发特定的生物学功能。
二是抑制蛋白质的活性，使之失去可活性，从而关闭特定的生物学功能。
三是可以改变蛋白质的结构，影响蛋白质交互作用，从而改变生物学功能。
翻译后修饰可以通过几种不同的方法来实现，如电荷调节、磷酸化、乙酰化、糖基化等。
这些修饰可以促进蛋白质发挥特定的功能，也可以通过多种修饰结合起来影响细胞。
比如乙酰化修饰，可以改变蛋白质的活性、结构和交互作用，以改变细胞内蛋白质的功能；磷酸化修饰可以通过识别磷酸化位点，从而影响蛋白质的交互作用和活性，以改变细胞内蛋白质的功能。
现在已经有越来越多的研究发现，翻译后修饰在细胞老化、癌症、糖尿病、自身免疫疾病以及神经退行性疾病等疾病中发挥着重要作用。
它们也可以通过调节基因的表达和蛋白质的功能来影响多靶点的生物学功能。
翻译后修饰的研究已成为近年来许多生命科学的热门话题，在人体健康和疾病领域的应用也在不断扩大。
许多研究机构已经进行了大量的研究，发现了许多翻译后修饰参与和调节特定生物功能的机制，为新药物研发奠定了坚实的基础。
研究这类修饰对于深入了解蛋白质结构和功能，以及疾病治疗具有巨大的意义。
综上所述，翻译后修饰是蛋白质功能实现的最后一步，可以改变蛋白质的活性、结构和空间结构，从而影响蛋白质的表现功能。
其作用是多种多样的，参与活动的机制也复杂多变，已经发现它们参与多种疾病的发生发展过程，并且在治疗这些疾病方面有广泛的应用前景。
蛋白质翻译后修饰
细胞应激反应
在应激条件下，如氧化应激和DNA损伤， 蛋白质翻译后修饰可以调控应激反应相关蛋 白的活性和功能，从而影响细胞的生存和凋
亡。
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泛素化作用
泛素化可以影响靶蛋白的稳定性、定位、活性以及与其他蛋白质的相互作用，从 而调控细胞内的多种生物学过程，如细胞周期、信号转导和自噬等。
泛素化可以标记受损或不需要的蛋白质，引导其被蛋白酶体降解，从而维持细胞 内蛋白质的平衡。
泛素化调控
泛素化过程受到严格的调控，涉及多种酶的协同作用。这些酶包括E1（泛素活化酶）、 E2（泛素结合酶）和E3（泛素连接酶）。
E3酶在泛素化过程中起着关键作用，它能够识别并结合特定的靶蛋白，将泛素分子准 确地连接到靶蛋白上。
此外，去泛素化酶能够逆转泛素化过程，去除已经结合在靶蛋白上的泛素分子，从而对 泛素化进行动态调控。
05
其他翻译后修饰
乙酰化
总结词
乙酰化是一种常见的蛋白质翻译后修饰，通过将乙酰基团连接到蛋白质的特定氨基酸残基上，可以调节蛋白质的 活性和功能。
翻译后修饰可以影响蛋白质的稳定性 ，通过增加或减少蛋白质的降解速率 ，从而影响细胞内蛋白质的水平和功 能。
蛋白质降解
某些翻译后修饰，如泛素化，可以标 记蛋白质进行降解，通过蛋白酶体途 径降解蛋白质，维持细胞内蛋白质的 动态平衡。
蛋白质功能调控
酶活性调节
亚细胞定位
许多蛋白质在翻译后被修饰以改变其酶活性， 例如，磷酸化可以激活或抑制酶的活性，从 而调控代谢过程和信号转导。
03
疾病与磷酸化
许多人类疾病与蛋白质磷酸化的异常有关。例如，一些癌症和神经退行
性疾病的发生与特定蛋白质的异常磷酸化有关。因此，对蛋白质磷酸化
翻译后修饰是影响蛋白质功能的重要因素之一例如磷酸化和甲基化可以改变蛋白质的结构和功能
翻译后修饰是影响蛋白质功能的重要因素之一例如磷酸化和甲基化可以改变蛋白质的结构和功能翻译后修饰是影响蛋白质功能的重要因素之一，例如磷酸化和甲基化可以改变蛋白质的结构和功能。
一、翻译后修饰的概述生物学中，蛋白质的翻译后修饰是指在蛋白质合成完成后，通过化学改变蛋白质分子的结构和性质，从而影响其功能的一系列过程。
翻译后修饰在生物体内广泛存在，并且在蛋白质的功能调节中起到重要的作用。
其中，磷酸化和甲基化是两种常见的翻译后修饰方式，下文将重点介绍它们对蛋白质结构和功能的影响。
二、磷酸化对蛋白质的影响磷酸化是指通过将磷酸基团（PO4）结合到蛋白质分子中的磷酸基团上，从而改变蛋白质的结构和功能。
磷酸化作为一种常见的翻译后修饰方式，广泛参与了细胞的信号转导、基因表达调控等重要生物学过程。
首先，磷酸化可以导致蛋白质的空间构象发生改变。
一些蛋白质在磷酸化后会发生构象的转变，从而改变了蛋白质的功能。
例如，磷酸化可以导致某些蛋白质的构象转变为活化构象，从而促进其参与特定的细胞信号传递途径。
其次，磷酸化可以调节蛋白质的亲水性和疏水性。
磷酸基团的加入会改变蛋白质的电荷分布，从而影响蛋白质与其他分子的相互作用。
例如，磷酸化可以增加蛋白质与DNA之间的亲和力，进而影响基因的表达和调控。
最后，磷酸化还可以介导蛋白质的降解和稳定性调节。
在细胞内，磷酸化状态可以影响一些特定蛋白质的降解速率。
例如，磷酸化状态的改变可能会导致某些蛋白质转变为易被降解的状态，从而调节细胞内特定蛋白质的稳定性。
三、甲基化对蛋白质的影响甲基化是指通过在蛋白质分子中添加甲基基团，从而改变蛋白质的结构和功能。
甲基化是一种重要的翻译后修饰方式，广泛参与了基因表达调控、染色质结构的维持等生物学过程。
首先，甲基化可以改变染色质结构，从而影响DNA的转录和基因表达。
在染色质中，DNA与组蛋白相互作用形成染色质结构，而甲基化可以影响这种相互作用。
通过甲基化，可以改变组蛋白与DNA之间的相互作用方式，进而调节基因的表达水平。
蛋白质翻译后修饰的生物学功能及其调控
蛋白质翻译后修饰的生物学功能及其调控蛋白质是生命体中最基本的功能分子之一，而其生物学功能的多样性和复杂性与其修饰状态密不可分。
在生物体内，蛋白质在翻译后会发生各种各样的修饰，如磷酸化、乙酰化、甲基化、泛素化等，这些修饰可以改变蛋白质的结构、功能和相互作用，从而参与到种种生命过程中。
一、生物学功能1.磷酸化磷酸化是一种蛋白质常见的后转录修饰方式，其可以改变蛋白质的亲水性和电荷性质，从而影响其功能和相互作用。
如同样具有重要生物学功能的p53蛋白就是经常会被磷酸化修饰的，这些修饰对于p53的稳定性和转录因子活性都有着重要的影响。
此外，磷酸化还为细胞提供了一个快速响应的方式，如磷酸化可以调节离子通道、光合作用和细胞凋亡等重要生理活动。
2.泛素化泛素化是一种可以引起蛋白质降解的修饰方式，它主要是通过将泛素连接至被修饰蛋白的赖氨酸残基上来完成的。
这种修饰可以使蛋白质变得更稳定、更耐受，或者在蛋白质的特定部位上加大或减少泛素化程度可以影响其相互作用和转运速度，从而细胞存活、质量控制、信号传导、生殖等方面均有重要的生物学功能。
3.甲基化甲基化是利用S-腺苷甲硫氨酸这种小分子来修饰蛋白质，它主要是通过将甲基基团接在氨基酸侧链上，来改变蛋白质的空间构象和功能。
这种修饰有很多重要的生物学功能，其中最具代表性的蛋白质是组蛋白，组蛋白的甲基化在基因表达、染色质调控、癌症等方面都有着举足轻重的作用。
二、调控机制1.表观遗传调控蛋白质后转录修饰状态的改变对于基因表达调控具有关键作用，这是通过一类叫做表观遗传机制来实现的。
如磷酸化可以调节人类乳腺癌细胞的有丝分裂，乙酰化可以调节细胞周期中某些关键蛋白的稳定性和相互作用，甲基化则可以影响不同的转录因子作用和染色质起始活性。
这些修饰状态的改变可以通过某些特殊具有认识作用的蛋白质来实现，这些蛋白质就叫做读码酶（Epigenetic Writers and Readers），它们负责识别和解码特定的修饰信息。
蛋白质翻译后修饰及其生物学意义
蛋白质翻译后修饰及其生物学意义生命的本质在于蛋白质。
蛋白质是生命的重要组成部分，同时也是生命体系中最为活跃和多功能的分子之一。
但是，仅仅是合成出正确的蛋白质并不足够，蛋白质翻译后修饰也是非常关键的。
蛋白质翻译后修饰是指对于已经合成完毕的蛋白质分子再次进行化学修饰，以改变其生物学性质和功能。
本文将深入探讨蛋白质翻译后修饰及其生物学意义。
一、翻译后修饰的种类蛋白质翻译后修饰包括了非常多的种类，其中比较经典的包括磷酸化、甲基化、糖基化等。
在这里，我们依次介绍每种修饰的作用和影响。
1、磷酸化磷酸化是蛋白质后翻译修饰中非常重要的一种方式。
磷酸化酶通过将磷酸基转移至蛋白质上面，改变其电荷以及结构和功能。
磷酸化首先改变了蛋白质的电荷状态，使得其电荷性质增强，从而改变了其空间结构以及生物学性质。
其次，磷酸化作为一种化学修饰，组成了蛋白质信号转导的核心机制。
磷酸化可以使得信号分子变得更加复杂和特殊化，从而改变了生物体内蛋白质信号的特异性和灵敏度。
2、甲基化甲基化是一种相对简单和常见的蛋白质修饰方式。
甲基化不仅可以影响蛋白质本身的结构与功能，还可以影响到DNA分子的信息传递和组装方式。
甲基化还可能对蛋白质的生物学活性产生抑制或激活效果，这一点尤其在基因表达方面具有重要意义。
3、糖基化糖基化是一种非常特殊和复杂的蛋白质修饰方式。
糖基化可以让糖分子附加在蛋白质表面，从而改变其溶解度、结构、生物学特性等多个方面。
另外，糖基化还包括了非常多种形式，比如N-糖基化、O-糖基化、糖醛酸化等。
这些不同的方式，可以产生不同的生物学效应，从而涉及到蛋白质功能的多样性。
二、生物学意义蛋白质后翻译修饰是生物学研究中非常重要的原因，主要包括以下几点。
1、改变蛋白质结构和功能最基本的功能就是改变蛋白质分子的结构和功能，从而影响蛋白质分子能在细胞里面的运作。
通过这种修饰方式，可以实现在海量的蛋白质分子中择其所需，从而在细胞内部建立起巧妙的交互关系。
翻译后修饰对蛋白质表达的影响
翻译后修饰对蛋白质表达的影响研究表明，蛋白质的表达和修饰对细胞功能和生物体发育起着重要作用。
随着科技的进步，我们对于蛋白质表达的研究也越来越深入。
在翻译后修饰的过程中，蛋白质的功能、稳定性和亚细胞定位等方面均会发生变化。
本文将探讨翻译后修饰对蛋白质表达的影响，并分析其中的关键因素。
1. 翻译后修饰的概述翻译后修饰是指蛋白质在翻译过程结束后，通过特定的化学或生物学反应来改变其结构或功能的过程。
这些修饰可以发生在蛋白质的氨基酸残基上，如磷酸化、甲基化、乙酰化等。
也可以发生在蛋白质的糖基上，如糖基化。
这些修饰能够调控蛋白质的活性、稳定性、亚细胞定位以及与其他分子的相互作用。
2. 翻译后修饰对蛋白质功能的影响翻译后修饰对蛋白质的功能有着重要的影响。
例如，磷酸化是一种常见的翻译后修饰方式，它能够调控蛋白质的酶活性、亚细胞定位以及与其他蛋白质的相互作用。
磷酸化的程度不同会导致蛋白质活性的变化，从而调节细胞信号转导的过程。
另外，糖基化作为另一种常见的翻译后修饰方式，可以影响蛋白质的稳定性和功能。
糖基化的蛋白质通常具有更长的半衰期，并参与到细胞的黏附、信号传导等过程中。
3. 翻译后修饰对蛋白质稳定性的影响翻译后修饰对蛋白质的稳定性起着关键作用。
修饰的增加或减少都会直接影响蛋白质的寿命。
例如，乙酰化是一种常见的翻译后修饰方式，它能够增加蛋白质的稳定性，从而延长其寿命。
此外，泛素化作为另一种常见的翻译后修饰方式，可以促使蛋白质被降解。
泛素化的蛋白质通常被标记为需被降解的目标，从而影响其稳定性。
4. 翻译后修饰对蛋白质亚细胞定位的影响翻译后修饰还能够影响蛋白质的亚细胞定位。
不同修饰方式导致的蛋白质结构改变会决定其在细胞中的分布。
例如，糖基化可以促使蛋白质定位于细胞膜上，起到细胞信号传导的作用。
磷酸化等修饰方式也能够改变蛋白质的亚细胞定位，进而影响细胞内的生物化学过程。
5. 翻译后修饰与疾病的关联翻译后修饰异常与多种疾病密切相关。
蛋白质翻译后修饰的功能及其意义
蛋白质翻译后修饰的功能及其意义蛋白质翻译是生命体内一个非常重要的过程，在这一过程中，mRNA所包含的基因信息被转化成为氨基酸的序列，进而形成蛋白质的结构。
然而，蛋白质的存在并不仅仅止于翻译的过程，事实上，它们还需要在翻译后进行修饰，才能发挥正确的功能。
本文将针对蛋白质翻译后修饰的功能及其意义进行探讨。
一、蛋白质翻译后修饰的类型及其功能在自然界中存在着各式各样的氨基酸序列组合，对于真核生物而言，蛋白质的组成最为复杂。
在翻译后修饰的过程中，蛋白质可以通过化学修饰和结构调整来实现更复杂的功能。
1. 化学修饰涉及到的液相基①光氧化②磷酸化③调节家族④共价修改液相⑤不共价液相⑥ N甲基锯肽酰氨基酸(翻译后修饰)⑦羟基化2. 结构调整靶向此调节的修复①螺旋结构② β折叠结构③单体修正④二硫键此处可依据不同的讨论点进行适当的切换，使文章更为流畅二、蛋白质翻译后修饰的意义在探讨了蛋白质翻译后修饰的类型及其功能之后，我们不得不重视这种修饰对于维持生命体生命功能的意义。
蛋白质翻译后修饰的意义可以从以下三个方面来阐述。
1. 帮助蛋白质实现正确的功能蛋白质的功能复杂且多样，因此，一旦它们的结构不当，可能导致功能的改变以及生命体的异常状态。
蛋白质翻译后修饰，则可以通过化学修饰和结构调整来实现更复杂的功能。
例如，在多种细胞生命活动过程中，磷酸化修饰可以使蛋白质获得新的功能或者增强原本的特殊功能。
2. 推动生命体的进化生命体的进化是一个漫长而复杂的过程，而蛋白质翻译后修饰则可以在这个过程中“扮演重要角色”。
这是因为，在修饰过程中所进行的化学反应帮助生物更好地适应自然环境。
一些研究表明，蛋白质翻译后的化学修饰使得生物私立机制得到了改进，从而能够更有效地适应环境的变化。
3. 参与到疾病的发生中蛋白质翻译后修饰对于生命体的重要性，不仅在于它对于生命体生理机能的影响，也在于它在疾病过程中的作用。
事实上，在某些情况下，疾病的发生是由于蛋白质翻译后修饰出现了障碍。
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羧基化
一些蛋白质的谷氨酸 天冬氨酸可发生羧化作用 一些蛋白质的谷氨酸和天冬氨酸可发生羧化作用 谷氨酸和
例如： 例如： 血液凝固蛋白酶 原的谷氨酸在翻 译后羧化成γ 译后羧化成γ-羧 基谷氨酸， 基谷氨酸，后者 可以与Ca2+螯合 螯合。 可以与Ca2+螯合。 这依赖于羧化酶 这依赖于羧化酶 的催化作用
糖基化
在多肽链合成过程中或在合成之后常以共价 键与单糖或寡糖侧链连接，生成糖蛋白 糖蛋白。 键与单糖或寡糖侧链连接，生成糖蛋白。这些糖可 连接在天冬酰胺的酰胺上(N 连接寡糖)或连接在丝 天冬酰胺的酰胺上(N连接在天冬酰胺的酰胺上(N-连接寡糖)或连接在丝 氨酸、苏氨酸或羟赖氨酸的羟基上(O-连接寡糖) 的羟基上(O 氨酸、苏氨酸或羟赖氨酸的羟基上(O-连接寡糖)
方式： 方式：通过多萜醇作为寡聚糖供体把整个 寡聚糖转移到肽链上
4、新生肽链中非功能片段切除
不少多肽类激素和酶的前体 不少多肽类激素和酶的前体 需要经过加工才能变为活性分 子 如：胰蛋白酶原经过加工切去 部分肽段才能成为有活性的胰 蛋白酶。 蛋白酶。
5、亚单位的聚合
有许多蛋白质是由二个以上亚基构成的， 有许多蛋白质是由二个以上亚基构成的， 二个以上亚基构成的 这就需这些多肽链通过非共价键聚合 非共价键聚合成多 这就需这些多肽链通过非共价键聚合成多 聚体才能表现生物活性。 聚体才能表现生物活性。
伴侣蛋白与疾病
伴侣蛋白可以导致疾病的发生。如蛋白产物极细微的折 伴侣蛋白可以导致疾病的发生。 叠异常，虽然对活性影响不大，却可以被“质控系统” 叠异常，虽然对活性影响不大，却可以被“质控系统”滞留 在内质网，不能实现正常的转位、转运或分泌， 在内质网，不能实现正常的转位、转运或分泌，导致疾病发 生。
蛋白质翻译后加工 及其生物学意义 ——第三组 ——第三组
一、翻译后加工
地点：内质网、高尔基体 地点：内质网、
1 2 3 4 5
N端fMet或Met切除 N端fMet或Met切除 二硫键形成 特定氨基酸化学修饰 新生肽链中非功能片段切除 亚单位的聚合
1、 N端fMet或Met切除 fMet或Met切除
二、翻译后加工的生物学意义
一般真核细胞中一个基因对应一个mRNA， 一般真核细胞中一个基因对应一个mRNA，一个 mRNA对应一条多肽链 但也有少数的情况， mRNA对应一条多肽链，但也有少数的情况，即翻 对应一条多肽链， 译后的多肽链经水解后产生几种不同的蛋白质或多 肽。 例如：哺乳动物的鸦片样促黑皮激素原(POMC)初 例如：哺乳动物的鸦片样促黑皮激素原(POMC)初 翻译产物为265个氨基酸 个氨基酸。 翻译产物为265个氨基酸。 在脑下垂体前叶细胞中，POMC切割成为 切割成为N 在脑下垂体前叶细胞中，POMC切割成为N-端 片段和 端片段的β 促脂解素。然后N 片段和C端片段的β-促脂解素。然后N端片段又被切 割成较小的 端片断和促肾上腺皮质激素(ACTH )。 割成较小的N端片断和促肾上腺皮质激素(ACTH )。 较小的N 而在脑下垂体中叶细胞中， 而在脑下垂体中叶细胞中，β-促脂解素再次被 切割产生β 内啡肽；ACTH也被切割产生 肽的 也被切割产生13肽的α 切割产生β-内啡肽；ACTH也被切割产生13肽的α促黑激素(α-melanotropin) 促黑激素(α-melanotropin)
例如：成人血红蛋白由两条α链，两条β链及四分子血红 两条β 例如：成人血红蛋白由两条α 素所组成。 素所组成。 大致过程如下： 链在多聚核糖体合成后自行释下， 大致过程如下：α链在多聚核糖体合成后自行释下，并与 尚未从多聚核糖体上释下的β链相连， 尚未从多聚核糖体上释下的β链相连，然后一并从多聚核 糖体上脱下来，变成α 二聚体。 糖体上脱下来，变成α、β二聚体。此二聚体再与线粒体 内生成的两个血红素结合， 内生成的两个血红素结合，最后形成一个由四条肽链和 四个血红素构成的有功能的血红蛋白分子。 四个血红素构成的有功能的血红蛋白分子。
鸦片促黑皮质素原(POMC) 鸦片促黑皮质素原(POMC)的 (POMC)的 水解修饰
信号肽 N 脑 下 垂 体 前 叶 细 胞 中
较短肽链（ 肽 较短肽链（103肽）
促肾上腺皮质激素 较长肽链
POMC C β-LPH
β-促脂解素 促脂解素
ACTH
பைடு நூலகம்
α-MSH
α-促黑激素 促黑激素
β- Endorphin
用蛋白磷酸化酶抑制剂防治心血管病
蛋白磷酸化酶通过对蛋白质的磷酸化，调节 蛋白磷酸化酶通过对蛋白质的磷酸化， 蛋白质的功能， 蛋白质的功能，从而影响生命过程 。 研究发现: 研究发现: 部分蛋白激酶通过与多种血管活 性物质的相互调控 ，影响血管平滑肌细胞的功能 和结构，直接参与心血管疾病的发病。 和结构，直接参与心血管疾病的发病。用蛋白磷 粥样硬化、高血压、 酸化酶抑制剂防治动脉 粥样硬化、高血压、冠脉 痉挛和心肌缺血等疾病的研究取得了显著的效果， 痉挛和心肌缺血等疾病的研究取得了显著的效果， 部分试验已进入临床阶段， 部分试验已进入临床阶段，有望成为防治心血管 病的新方法。 病的新方法。
β-内啡肽 内啡肽
蛋白质修饰的意义
• 磷酸化：磷酸化(由激酶催化)和去磷酸化 磷酸化：磷酸化(由激酶催化) 由磷酸酶催化) (由磷酸酶催化)是控制细胞周期的关键 • 糖基化：糖基化对蛋白质的溶解度、稳定 糖基化：糖基化对蛋白质的溶解度、 半衰期、 性、半衰期、活性等具有重要的影响 • 二硫键的形成：加固空间结构，进一步稳 二硫键的形成：加固空间结构， 定蛋白质的构象 对于大多数蛋白质来说多肽链翻译后还要进 行不同方式的加工修饰才具有生理功能
未加工的蛋白质的N 未加工的蛋白质的N-端： N-甲酰甲硫氨酸 原核生物） （原核生物） 甲硫氨酸 真核生物） （真核生物）
成熟的蛋白质的N 成熟的蛋白质的N-端：
甲酰基经肽甲酰基酶水 甲酰基经肽甲酰基酶水 肽甲酰基酶 解而除去， 解而除去，多数情况甲 硫氨酸也被氨肽酶 氨肽酶除去 硫氨酸也被氨肽酶除去 甲硫氨酸或者氨基端的 一些氨基酸残基常由氨 一些氨基酸残基常由氨 肽酶催化而水解除去 肽酶催化而水解除去
2、二硫键形成
多肽链中的二硫键， 是在肽链合成后， 多肽链中的二硫键 ， 是在肽链合成后 ， 通过二个半胱氨酸的疏基氧化而形成的
二硫键的形成对于许 多酶和蛋白质的活性 是必需的
3、特定氨基酸的化学修饰
• 氨基酸侧链修饰作用包括： 氨基酸侧链修饰作用包括： 磷酸化(如核糖体蛋白质 如核糖体蛋白质) 磷酸化 如核糖体蛋白质 糖基化(如各种糖蛋白 糖基化 如各种糖蛋白) 如各种糖蛋白 甲基化(如组蛋白 肌肉蛋白质) 如组蛋白、 甲基化(如组蛋白、肌肉蛋白质) 乙基化(如组蛋白 如组蛋白) 乙基化 如组蛋白 羟基化(如胶原蛋白 如胶原蛋白) 羟基化 如胶原蛋白 羧基化等 羧基化等
伴侣蛋白与疾病
ER中的伴侣蛋白， ER中的伴侣蛋白，不仅介导和辅助新生 中的伴侣蛋白 肽链的正确折叠与组装， 肽链的正确折叠与组装，还组建成一个蛋白 质折叠调控的“质控系统” 质折叠调控的“质控系统”（quality system）， ），结合蛋白质的折叠中间 control system），结合蛋白质的折叠中间 未完全折叠或组装的多肽链、 体、未完全折叠或组装的多肽链、错误折叠 的蛋白质或蛋白质聚集体/聚合体， 的蛋白质或蛋白质聚集体/聚合体，使之滞 留在内质网，阻碍其转运至高尔基体， 留在内质网，阻碍其转运至高尔基体，从而 防止非活性产物的产生； 防止非活性产物的产生；并通过激活蛋白水 解酶来降解这些未能正确折叠的中间产物。 解酶来降解这些未能正确折叠的中间产物。
• “伴侣蛋白”及其作用 伴侣蛋白”
蛋白二硫键异构酶、结合蛋白、钙联 蛋白二硫键异构酶、结合蛋白、 蛋白、钙网蛋白等， 蛋白、钙网蛋白等，这一类蛋白质能介导 其它蛋白质正确装配成有功能活性的空间 结构， 结构，而它本身并不参与最终装配产物的 组成
伴侣蛋白功能： 伴侣蛋白功能：
• 酶 蛋白质二硫键异构酶可以识别和水解 非正确配对的二硫键， 非正确配对的二硫键，使它们在正确的半 胱氨酸残基位置上重新形成二硫键 • 稳定蛋白质的构象 和部分折叠或没有折叠的蛋白质分子 结合 ，使之免遭其它酶的水解或都促进蛋 白质折叠成正确的空间结构
磷酸化
磷酸化发生在翻译后，由各种蛋白质激酶催化，将 蛋白质激酶催化 磷酸化发生在翻译后，由各种蛋白质激酶催化， 磷酸基团连接于丝氨酸 苏氨酸和酪氨酸的羟基 连接于丝氨酸、 羟基上 磷酸基团连接于丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸的羟基上
甲基化
在一些蛋白质中赖氨酸 在一些蛋白质中赖氨酸被甲基化 赖氨酸被甲基化
伴侣蛋白与疾病
还有一些病理性折叠分子如Prion朊病毒， 还有一些病理性折叠分子如Prion朊病毒，甚至可以介导 朊病毒 正常蛋白的错误折叠， 正常蛋白的错误折叠，成为具有感染性的蛋白质而传播疾 病。
prion蛋白粒子病中致病性蛋白（ prion蛋白粒子病中致病性蛋白（pathogenic prion 蛋白粒子病中致病性蛋白 protein,PrPsc）的聚集， protein,PrPsc）的聚集，是因为蛋白构象中的一个 或多个α螺旋变成了β片层， 或多个α螺旋变成了β片层，进入大脑后还能使 正常的PrPc蛋白变成异常的PrPsc蛋白， 正常的PrPc蛋白变成异常的PrPsc蛋白，象介导错 PrPc蛋白变成异常的PrPsc蛋白 误折叠的“模板” 称为“病理性伴侣蛋白” 误折叠的“模板”，称为“病理性伴侣蛋白” chaperones），因而具有感染能力。 ），因而具有感染能力 （pathological chaperones），因而具有感染能力。
例：α-1抗胰蛋白酶缺陷病
由于ER的分子伴侣（钙联蛋白） 由于ER的分子伴侣（钙联蛋白）介导了折叠异 ER的分子伴侣 常的突变蛋白的聚集，从而导致仅有15% 15%的 常的突变蛋白的聚集，从而导致仅有15%的α-1抗胰 蛋白酶分泌出来，其余全部滞留在内质网（ER）。 蛋白酶分泌出来，其余全部滞留在内质网（ER）。 而异常产物的聚集大大妨碍了细胞的正常活动， 而异常产物的聚集大大妨碍了细胞的正常活动，最 终导致肝硬化或肺气肿的发生。 终导致肝硬化或肺气肿的发生。