蛋白翻译后修饰（齐以涛老师）
上课老师没说重点
1.蛋白的概念：由许多氨基酸通过肽键相连形成的高分子含氮化合
物。
2.蛋白后修饰概念和意义（PPT4-5）
3.蛋白后修饰种类
1. 切除加工
2. 糖基化
3. 羟基化
4. 甲基化
5. 磷酸化
6. 乙酰化
7. 泛素化
8. 类泛素化
9. …
200. …
磷酸化修饰
1.概念：
磷酸化是通过蛋白质磷酸化激酶将ATP的磷酸基转移到蛋
白的特定位点上的过程。大部分细胞过程实际上是被可逆
的蛋白磷酸化所调控的，至少有30%的蛋白被磷酸化修饰
2.作用位点：
丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸是主要的磷酸化氨基酸，大多数
磷酸化蛋白质都有多个磷酸化位点，并且其磷酸化位点是
可变的。
3.实例(MAPK途径)：
分裂原活化的蛋白激酶（MAPK）、分裂原活化的蛋白激酶的激酶（ MAPKK）、分裂原活化的蛋白激酶的激酶之激酶（MAPKKK）。
在真核细胞中，这3种类型的激酶构成一个MAPK级联系统（MAPK cascade），通过MAPKKK-MAPKK-MAPK逐级磷酸化，将外来信号级联放大并传递下去。
具体过程如下：
• MAPKKK位于级联系统的最上游，能够通过胁迫信号感受器或者信号分子的受体，或者其本身就直接感受胞外信号刺激而发生磷酸化• MAPKKK磷酸化后变为活化状态，可以使MAPKK磷酸化
• MAPKK始终存在于细胞质中，MAPKK磷酸化以后通过双重磷酸化作用将MAPK激活
• MAPK被磷酸化后有3种可能的去向：
（1）停留在细胞质中，激活一系列其它的蛋白激酶
（2）在细胞质中使细胞骨架成分磷酸化
（3）进入细胞核，通过磷酸化转录因子，调控基因的表达
4.功能和意义:
一：调节酶蛋白及生理代谢
①糖分解代谢中糖原磷酸化酶活性的调节，被磷酸化的酶具有活
性，去磷酸化的酶无活性
②磷酸化或去磷酸化使胞内已存在酶的活性被激活或失活，调节
胞内活性酶的含量
二:调节转录因子活性
转录因子通常包含DNA结合结构域和转录激活结构域.转录因子在转录激活结构域或调控结构域发生磷酸化，直接影响其转录活性. c-Jun转录激活结构域的两个丝氨酸残基磷酸化，正调控c-Jun的转录活性.
三：调节转录因子核转位
• TGF-b与其I型、II型受体结合，结合后的TGF-b I型受体识别R-Smad包括Smad2和Smad3，作用于C末端的丝氨酸使其磷酸化而被激活，激活后的R-Smad与Smad4结合转入细胞核内，发挥转录调节活性
• NF-kB与其抑制因子IkB形成复合体时存在于胞质。当IkB磷酸
化、泛素化后，与NF-kB解离后，NF-kB失去其抑制，得以转入核内，间接调节基因转录活性。
四：调节转录因子与DNA结合活性
• ATF/CREB家族成员ATF-1（activating transcription factor 1）和CREB（cAMP response element binging protein）都可以与DNA 序列TGACG结合。ATF-1在Ser残基上磷酸化可以增强其与DNA位点的结合，从而增强转录因子DNA结合活性
•紫外线照射激活p53的DNA结合活性，主要通过p38蛋白激酶磷酸化p53的Ser残基
• c-Jun DNA结合结构域附件的3个氨基酸磷酸化，就不能与DNA 结合。
5.功能和意义总结：
•蛋白质磷酸化是生物体内普遍存在的一种调节方式，几乎涉及所有生理及病理过程
•尤其对细胞因子、生长因子的信号转导及细胞生长、分化和凋亡有重要作用
•包括细胞信号转导、肿瘤发生、新陈代谢、神经活动、肌肉收缩、细胞增殖、发育和分化，细胞骨架调控和细胞凋亡等。
乙酰化修饰
1.概念：
在乙酰化酶催化下将乙酰基团转移到底物蛋白质赖氨酸残基上的
过程。其逆反应由蛋白质脱乙酰酶催化，称为蛋白质的脱乙酰化。首次发现组蛋白被乙酰化修饰。
2.意义和功能；
一：刺激DNA转录
•组蛋白N端包裹于DNA外使DNA无法暴露，乙酰化后组蛋白与DNA结合减弱，DNA得以暴露，从而刺激DNA的转录
二：调节转录因子与DNA结合活性
• 1.刺激转录因子与DNA结合:p53, E2F1, GATA1和EKLF(erythroid kruppel like factor)的乙酰化位点靠近其DNA结合结构域
• 2.阻止转录因子与DNA结合: HMG1(high mobility group 1)乙酰化的赖氨酸残基位于DNA结合结构域内。
三：调节蛋白质间相互作用
• 1.TCF(T-cell specific transcription factor)与其共刺激因子armadillo的结合可被TCF的乙酰化干扰
• 2. 核受体的乙酰化影响其与共刺激因子ACTR(activator of the thyroid and retinoicacid receptor)的结合。
四：影响蛋白质稳定性
• E2F1乙酰化延长其半衰期
• a-微管蛋白乙酰化影响微管稳定性
五．组蛋白乙酰化
•组蛋白低乙酰化，由于组蛋白N末端富含正电荷的氨基酸，与带负电的DNA靠静电招募结合紧密，因此转录因子很难与DNA的
启动区域结合，基因表达被抑制
•组蛋白乙酰化时，乙酰化中和了组蛋白赖氨酸和精氨酸残基的正电荷，降低了与DNA相互作用的能力，转录因子可以很容易的与DNA 的启动子区域结合，介导基因表达。
六．乙酰化与疾病
•组蛋白乙酰化酶p300/CBP(CREB binding protein)广泛参与涉及白血病的染色体移位，导致多种包含HAT（Histone acetyltransferase）活性的融合蛋白产生，与白血病的发生发展密切相关
•组蛋白去乙酰基酶亦通过多种机制参与癌症进程
•多聚谷氨酰胺疾病是一种神经退行性遗传病，是由致病基因CAG 重复片段的扩大引起的。在扩大的多谷氨酰胺诱导的疾病中，蛋白的乙酰化和去乙酰化的失衡是一个关键的过程。
泛素化修饰
1.概念：
泛素化是一种高度保守的翻译后水平的蛋白质修饰过程，可以将泛素共价结合到目的底物蛋白质的赖氨酸残基上。也是一种可逆性的过程，可由去泛素化酶将泛素从蛋白质上除去。
•泛素由76个氨基酸组成，高度保守，普遍存在于真核细胞内，
