資源描述:
《蛋白質磷酸化1》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在工程資料-天天文庫。
1、實用標準文案淺談蛋白質磷酸化摘要:蛋白質翻譯后修飾幾乎在所有的蛋白質上都會發(fā)生,被修飾后的蛋白質功能將會發(fā)生顯著的變化。而蛋白質磷酸化是最常見、最重要的一種蛋白質翻譯后修飾方式,在蛋白質翻譯后修飾研究中有著重要地位,它參與和調控生物體內的許多生命活動。隨著蛋白質組學技術的發(fā)展和應用,蛋白質磷酸化的研究越來越受到廣泛的重視。本文主要介紹了蛋白質磷酸化的主要知識,主要類型與功能,以及研究蛋白質磷酸化的主要目的,最后簡單了提到了預測蛋白質磷酸化位點的方法。關鍵詞:蛋白質修飾;蛋白質磷酸化;磷酸化位點預測隨著基因組
2、計劃基本完成,生命科學研究已進入后基因時代,主要研究對象是功能基因組學,包括結構基因組研究和蛋白質組研究等。蛋白質組研究的開展不僅是生命科學研究進入后基因組時代的里程碑,也是生命科學研究的核心內容。傳統(tǒng)的蛋白質研究注重研究單一蛋白質,而蛋白質組學注重研究參與特定生理或病理狀態(tài)的所有的蛋白質種類及其與周圍環(huán)境(分子)的關系。它的研究內容包括:(1)蛋白質鑒定;(2)蛋白質翻譯后修飾的研究;(3)蛋白質結構研究;(4)蛋白質細胞內定位及功能確定;(5)發(fā)現藥物靶分子及制藥等。早期蛋白質組學的研究范圍主要是指蛋白
3、質的表達模式,隨著學科的發(fā)展,蛋白質組學的研究范圍也在不斷完善和擴充。蛋白質翻譯后修飾研究已成為蛋白質組研究中的重要部分和巨大挑戰(zhàn)。所謂蛋白質翻譯后修飾指的是蛋白質折疊過程中和折疊過程后再多肽鏈上發(fā)生的共價反應,使蛋白質質量發(fā)生改變并且賦予蛋白質各種功能。一、蛋白質磷酸化的概述蛋白質的磷酸化反應是指通過酶促反應把磷酸基團從一個化合物轉移到另一個化合物上的過程,是生物體內存在的一種普遍的調節(jié)方式,在細胞信號的傳遞過程中占有極其重要的地位。已經發(fā)現在人體內有多達2000個左右的蛋白質激酶和1000個左右的蛋白質
4、磷酸酶基因。蛋白質的磷酸化是指由蛋白質激酶催化的把ATP或GTP上γ位的磷酸基轉移到底物蛋白質氨基酸殘基上的過程,其逆轉過程是由蛋白質磷酸酶催化的,稱為蛋白質脫磷酸化。蛋白質的磷酸化修飾是生物體內重要的共價修飾方式之一。精彩文檔實用標準文案其磷酸化和去磷酸化這一可逆過程,受蛋白激酶和磷酸酶的協同作用控制.酶蛋白的磷酸化是在蛋白激酶的催化下,由ATP提供磷酸基及能量完成的,而去磷酸化則是由磷蛋白磷酸酶催化的水解反應。由蛋白激酶和蛋白質磷酸酯酶所催化的蛋白質可逆磷酸化過程,是生物體內一種普遍且重要的調節(jié)方式,控
5、制著眾多的生理生物化學反應和生物學過程。細胞的生長發(fā)育、周期調控、基因表達、蛋白合成以及神經功能、肌肉收縮等都離不開蛋白質特異性磷酸化。許多復雜的細胞信號轉導系統(tǒng)還涉及由多個蛋白激酶所催化的磷酸化級聯反應。通常蛋白激酶催化ATP或GTP的γ-磷酸基團轉移到底物蛋白的絲氨酸、蘇氨酸或酪氨酸殘基上,促使底物蛋白發(fā)生磷酸化。此外,底物蛋白的組氨酸、賴氨酸、天冬氨酸、谷氨酸和半胱氨酸殘基上也可能發(fā)生可逆磷酸化。同時,在所有有核生物中,細胞周期中G1/S期和G2/M期的轉換均受依賴細胞周期蛋白的蛋白激酶(CDK)的調
6、節(jié)。磷酸化作用也控制著分化和發(fā)育,如果蠅視網膜的R7細胞和秀麗新小桿線蟲(Caenorhabditiselegans)的陰門發(fā)育受控于受體蛋白激酶和胞內蛋白激酶。最后,新陳代謝受磷酸化作用的調節(jié)控制,尤其是葡萄糖和糖元的相互轉換及葡萄糖的轉運的代謝作用。因而,形形色色的生物學家為了弄清楚他們最感興趣的基因及其編碼產物的調控和功能,他們常常不約而同,有時還是不由自主地必須蛋白質的磷酸化。一、蛋白質磷酸化的主要類型與功能根據磷酸氨基酸殘基的不同,可將磷酸化蛋白質分為4類,即O-磷酸鹽、N-磷酸鹽、酰基磷酸鹽和S
7、-磷酸鹽。O-磷酸鹽是通過羥基氨基酸的磷酸化形成的,如絲氨酸、蘇氨酸或酪氨酸、羥脯氨酸或羥賴氨酸磷酸化;N-磷酸鹽是通過精氨酸、賴氨酸或組氨酸的磷酸化形成的;酰基磷酸鹽是通過天冬氨酸或谷氨酸的磷酸化形成的;而S-磷酸鹽則通過半胱氨酸磷酸化形成。蛋白質磷酸化具有以下功能:(1)磷酸化參與酶作用機制,在此過程磷酸化為反應中間產物(多為S-或N-磷酸鹽),如在磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶依賴的磷酸轉移酶系統(tǒng)(PTR)中的組氨酸蛋白激酶(HPr);(2)磷酸化介導蛋白活性,蛋白分子通過蛋白激酶發(fā)生磷酸化,如蛋白激酶A(絲
8、氨酸和蘇氨酸殘基)或不同的受體酪氨酸激酶(酪氨酸殘基);(3)天冬氨酸、谷氨酸和組氨酸的磷酸化在細菌去化反應的感覺性傳導中發(fā)生解離。二、研究蛋白質磷酸化的主要目的精彩文檔實用標準文案磷酸化蛋白質組學就是對生物體參與生命過程中某種活動的所有磷酸化蛋白質進行研究的學科,鑒于它在蛋白質組學研究中的重要地位,蛋白質磷酸化研究有三個主要目的:第一,對位于某一特定狀態(tài)下細胞內磷酸化蛋白質的序列及磷酸化氨基酸殘基定位;第二,鑒