蛋白质翻译后修饰（Post-translational modifications, PTMs）是指在蛋白质合成完成后，对其氨基酸侧链或末端进行的一系列化学改造。这些修饰显著扩充了基因编码的信息容量，并赋予蛋白质多样化的功能。PTMs不仅提升了蛋白质的多样性，而且在细胞信号传递、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方面起着至关重要的作用。本期将深入探讨磷酸化和乙酰化两种翻译后修饰，这些修饰在大多数细胞生命过程中扮演着关键角色。

磷酸化的作用

磷酸化是最常见的翻译后修饰之一，它通过将磷酸基团（PO₄³⁻）通过磷酸酯键连接到蛋白质特定的氨基酸残基上而实现。通常，磷酸化发生在丝氨酸（Serine, Ser）、苏氨酸（Threonine, Thr）和酪氨酸（Tyrosine, Tyr）残基上，其中丝氨酸和苏氨酸的磷酸化尤为普遍，而酪氨酸的磷酸化则与细胞信号通路的调节密切相关。磷酸化几乎影响所有细胞过程，包括：

• 信号转导：诸多胞外刺激会引起一系列磷酸化与去磷酸化的级联反应，例如，受体酪氨酸激酶（RTKs）在接收到生长因子信号后自我磷酸化，从而激活下游信号传导分子。
• 酶活性调节：磷酸化常作为“开关”调控酶的活性，例如，未被磷酸化的糖原磷酸化酶处于不活跃状态，一旦被特定激酶磷酸化后，便能催化糖原分解为葡萄糖。
• 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，决定其亚细胞定位。
• 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，重要于信号复合体的组装与调节。
• 细胞周期调控：细胞周期的进展受到多种蛋白质磷酸化事件的严格控制，例如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。

乙酰化的重要性

乙酰化是指在特定氨基酸残基上添加一个乙酰基（CH₃CO），最常见于赖氨酸（Lysine, K）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正电荷特性，显著影响蛋白质的功能。乙酰化在以下方面发挥重要作用：

• 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重要例子，能增强基因转录活性。
• 代谢酶活性调节：乙酰化影响参与能量代谢的关键酶，如丙酮酸脱氢酶复合体的活性。
• 蛋白质稳定性与降解：乙酰化可影响蛋白质的稳定性，有时可阻止其被降解，从而延长半衰期。
• 信号传导：一些信号传导蛋白质的活性可通过乙酰化进行调节，例如NF-κB的乙酰化状态影响其功能。
• 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至关重要，能够增强其转录活性并促使细胞进入凋亡程序。

下一期，我们将介绍甲基化和糖基化这两种翻译后修饰，敬请期待！同时，**尊龙凯时**一直致力于为生物医疗领域提供最新的研究成果与技术支持，为您的科研之路保驾护航。