蛋白质翻译后修饰（Post-translational modifications, PTMs）是指在蛋白质合成后，对其氨基酸侧链或末端进行的一系列化学修饰。这些修饰显著增强了基因编码的信息容量，并赋予蛋白质多样的功能。PTMs不仅提升了蛋白质的多样性，还在细胞信号传递、蛋白质折叠、稳定性与降解、细胞周期调控及基因表达调控等关键生物过程中发挥了重要作用。本文将探讨磷酸化和乙酰化这两种翻译后修饰，它们均参与了细胞生命过程的绝大多数环节。

磷酸化

磷酸化是蛋白质最常见的翻译后修饰之一，涉及通过磷酸酯键将磷酸基团（PO₄³⁻）连接到特定氨基酸残基上，通常发生在丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸的羟基侧链上。尤其是丝氨酸和苏氨酸的磷酸化广泛存在，而酪氨酸的磷酸化则更加侧重于细胞信号转导的调控。

磷酸化对绝大多数细胞过程都有影响，包括：

• 信号转导：许多外部刺激引发的级联反应中，蛋白质的磷酸化和去磷酸化是关键环节。例如，受体酪氨酸激酶（RTKs）在接收生长因子信号后发生自磷酸化，从而激活下游信号分子，影响基因表达和细胞功能。
• 酶活性调节：磷酸化常被视为酶活性的“开关”。例如，糖原磷酸化酶在未磷酸化状态下不活跃，当被特定激酶磷酸化后，可以催化糖原分解为葡萄糖，供给细胞能量。
• 蛋白质定位：磷酸化能够改变蛋白质的电荷状态，影响其与其他蛋白质或细胞器的相互作用，例如磷酸化的肌动蛋白轻链能促进肌肉收缩，因其增强了肌球蛋白对肌动蛋白的亲和力。
• 蛋白质-蛋白质相互作用：磷酸化位点常成为其他蛋白质识别结合的热点，对信号复合体的组装、调节具有重要意义。
• 细胞周期调控：细胞周期的进展受到一系列蛋白质磷酸化事件的严格控制，周期蛋白依赖性激酶（CDKs）的磷酸化状态决定了关键检查点的通过。

乙酰化

乙酰化是指在特定氨基酸残基上引入乙酰基（CH₃CO），最常见于赖氨酸残基的ε-氨基上，形成N-ε-乙酰赖氨酸。乙酰基的引入改变了赖氨酸侧链的电荷特性和亲水性，这对蛋白质的功能有显著影响。

乙酰化在多个生物学过程中发挥重要作用，包括：

• 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中的经典例子。组蛋白的乙酰化减弱其与DNA的结合，松散染色质结构，增强基因转录活性。
• 代谢酶活性调节：多种关键能量代谢相关酶的活性受乙酰化的调控。这些酶的乙酰化状态直接影响细胞的能量代谢。
• 蛋白质稳定性与降解：乙酰化可能影响蛋白质的稳定性，在某些情况下，它可能掩盖泛素化位点，从而延长蛋白质的半衰期。
• 信号传导：一些与信号传导相关的蛋白质通过乙酰化进行调控，例如NF-κB的活性受其乙酰化状态的影响。
• 细胞凋亡：P53肿瘤抑制蛋白的乙酰化状态在诱导细胞凋亡的过程中起到关键作用，增强了P53的转录活性。

总的来说，翻译后修饰在调控蛋白质功能和细胞过程方面具有极其重要的地位。尤其是环亚集团·AG88在生物医疗领域的研究，深入探索PTMs的影响，将对疾病治疗和生物技术的发展起到重要推动作用。下一期，我们将探讨甲基化和糖基化这两种修饰，敬请期待！