检测蛋白质修饰的“慧眼”

大多数蛋白质都经过各种翻译后修饰（PTMs），这些修饰作用可明显地改变蛋白质在细胞中的功能。因此．诸如质谱分析等鉴定蛋白质修饰的方法，对于了懈蛋白质生物学至为关键。然而，由于检测蛋白质修饰的所有可能组合十分繁冗．所以多数现有的用于质谱分析的研究工具都有局限性．而且输八的PTMs类型也仅有数种．这样一来就有可能遗漏掉某些重要的修饰。     

综述与专论：表观遗传修饰调控阿尔茨海默病的研究进展

阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）是一种临床上常见的以进行性认知功能障碍和记忆减退为主要特征的神经退行性疾病。近些年研究发现，表观遗传修饰如DNA修饰、组蛋白修饰、RNA修饰及非编码RNA在Aβ沉积、Tau蛋白过度磷酸化、神经再生、突触可塑性和认知功能中发挥不同程度的调控作用，进而改善或加剧AD病理进程。临床数据表明表观遗传修饰的改变与AD风险呈显著相关性，运用药物、物理刺激、si RNA等干预手段在AD动物模型中改变表观遗传修饰水平可改善AD病理和认知能力。本文综述了不同的表观遗传修饰在AD中的调控作用，为进一步理解AD的表观遗传学机制及通过干预表观遗传修饰改善或治疗AD的可行性提供理论依据。     

修饰性肽核酸的细胞转运

肽核酸是人工合成的寡核苷酸类似物,以N-(2-氨乙基)甘氨酸结构单元替代DNA分子中的戊糖-磷酸结构。与天然核酸相比,肽核酸可以更高效地与DNA或RNA特异性杂交,在分子生物学和基因药物领域具有良好的应用前景。但是,肽核酸骨架呈电中性,难以高效穿过细胞膜,这成为工程应用的最大障碍。为了改善肽核酸的细胞转运性能,对肽核酸进行化学修饰是近年来的研究热点。结合近十年来文献报道和本实验室的工作,对肽核酸的骨架修饰和配合物结合修饰两类增强细胞转运的修饰方法进行综述,并对修饰性肽核酸细胞转运研究中存在的问题以及未来的研究趋势及其应用提出了见解。     

PTEN蛋白的翻译后修饰

第10号染色体缺失的磷酸酶与张力蛋白同源物(phosphatase and tensin homolog,PTEN)基因所编码的PTEN蛋白兼具有脂质和蛋白磷酸酶活性,它的表达、活性和稳定性受到各种结合蛋白、酶和因子的调节。结合最新研究,本文将集中对PTEN上氨基酸残基位点的各种翻译后修饰进行一综述。     

古菌蛋白质修饰研究进展

20世纪50年代中期,在古菌的表层(S-层)首次发现了糖蛋白;21世纪初又在空肠弯曲菌(Campylobacter jejuni)中发现了蛋白质N-糖基化修饰。由此,同行开始认识到,蛋白质的糖基化修饰广泛存在于古菌、细菌及真核生物三域中。近十年来,古菌蛋白质糖基化修饰的研究取得了进展,特别是古菌蛋白质N-糖基化修饰研究进展快速。但对古菌糖蛋白O-糖基化修饰和脂修饰的了解甚少。本文综述了古菌蛋白质糖基化修饰的研究进展。     

蛋白质亚磺酰化修饰及其在生理和病理过程中的作用

细胞正常生理或病理过程中均伴随着活性氧(ROS)和活性氮(RNS)的产生，引起蛋白质半胱氨酸发生氧化翻译后修饰。亚磺酰化是氧化翻译后修饰中的一种，指ROS将蛋白质的巯基氧化成亚磺酰基(R-SOH)的过程，广泛存在于多种物种中。亚磺酰化修饰蛋白质的捕获、富集和修饰位点的确定目前仍极具挑战性。半胱氨酸亚磺酰化的检测方法主要包括基于转录因子Yap1和基于小分子化合物dimedone或bicyclo[6.1.0]nonyne的分子探针。在此基础上，研究人员通过偶联生物素等标签分子又设计出了更多便于富集亚磺酰化蛋白质的衍生物探针。将亚磺酰化蛋白质捕获和富集后，与LC-MS/MS等质谱分析技术联用，则可确定发生亚磺酰化修饰的半胱氨酸位点。近几年的研究表明，细胞信号通路中的许多蛋白质或酶都会发生亚磺酰化修饰，调控蛋白质功能、稳定性或催化活性，从而引起下游信号通路或代谢过程的变化，进而影响机体生理或病理状态。随着对蛋白质亚磺酰化修饰的深入研究，越来越多疾病的发生发展新机制被发现，靶向该修饰有望为疾病治疗提供新的策略。本文从蛋白质氧化修饰的过程和亚磺酰化修饰检测的方法入手进行阐述，总结了近几年亚磺酰化修...     

噬菌体Z基因组生物合成通路的研究进展

噬菌体基因组中存在丰富的碱基修饰，主要用于逃避宿主内切酶的切割。40多年前，在蓝藻噬菌体S-2L的DNA中，研究者发现2-氨基腺嘌呤(Z)完全取代腺嘌呤(A)，与胸腺嘧啶(T)形成具有三根氢键的互补配对，形成了特殊的Z基因组。近年来，研究者在多个噬菌体中发现并证实了噬菌体Z基因组生物合成通路。该通路是一个多酶系统，其中包含由噬菌体DNA编码的2-氨基脱氧腺苷琥珀酸合成酶(PurZ)、脱氧腺苷三磷酸水解酶(dATPase/DatZ)、脱氧腺苷/脱氧鸟苷三磷酸的焦磷酸水解酶(DUF550/MazZ)和DNA聚合酶(DpoZ)。本文在简述噬菌体中各种修饰核苷发现历史的基础上，详细介绍了Z基因组生物合成通路中多种酶的研究进展，最后对Z基因组及其合成通路中多种酶的应用进行了展望，以期为该领域的研究提供借鉴和参考。     

聚乙二醇定点修饰蛋白质药物的技术和临床研究进展

聚乙二醇(PEG)定点修饰蛋白药物是针对蛋白特定基团特定位点的修饰,相比于非定点随机修饰的特点是PEG修饰位点的单一与确定,避免了修饰异构体的干扰,能较好的保留药物体内外活性;修饰产物组成均一、性质稳定,便于质量控制,降低由修饰异构体引起的潜在的安全性风险,并很大程度上提高得率,降低成本。已有PEG定点修饰蛋白药物上市,还有部分处于临床试验阶段。本文综述了PEG定点修饰蛋白药物的技术研究与临床进展,包括PEG定点修饰剂、定点修饰方法、PEG定点修饰的上市和临床药物及面临的问题,并展望了PEG修饰技术未来的发展前景。     

中国在翻译后修饰的生物信息学研究领域的进展与前瞻

翻译后修饰在调控蛋白质构象变化、活性以及功能方面具有重要作用,并参与了几乎所有细胞通路和过程。蛋白质翻译后修饰的鉴定是阐明细胞内分子机理的基础。相对于劳动密集的、耗费时间的实验工作,利用各种生物信息学方法开展翻译后修饰预测,能够提供准确、简便和快速的研究方案,并产生有价值的信息为进一步实验研究提供参考。文章主要综述了中国生物信息学者在翻译后修饰生物信息学领域所取得的研究进展,包括修饰底物与位点预测的计算方法学设计与完善、在线或本地化工具的设计与维护、修饰相关数据库及数据资源的构建及基于修饰蛋白质组学数据的生物信息学分析。通过比较国内外的同类研究,发现优势和不足,并对未来的研究作出前瞻。     

表观遗传修饰在调控寿命中的作用

表观遗传修饰是生命现象中普遍存在的一类基因调控方式,主要包括DNA甲基化、组蛋白乙酰化和组蛋白甲基化等,通常协同调控基因表达。端粒是位于真核生物染色体末端的保护性结构,在端粒以及亚端粒区域中也存在丰富的表观遗传修饰。随着研究深入,发现表观遗传修饰在调控寿命过程中扮演着重要角色,而揭示衰老的有关机制有助于我们找到延长寿命的方法,具有重大的生物学意义和临床应用前景。     

基因组磷硫酰化修饰的研究进展及展望北大核心CSCD

DNA磷硫酰化修饰是DNA骨架上的第一例生理修饰。该修饰由dnd ABCDE编码的5个蛋白协同作用,以硫原子取代DNA磷酸二酯键上一个非桥接的氧原子。研究发现,DNA磷硫酰化修饰广泛存在于各种微生物中,在不同细菌中存在序列特异性,且具有R_P空间构象专一性。近年来,对DNA磷硫酰化修饰的研究取得了一系列的成果。为了对DNA磷硫酰化修饰有一个系统全面的了解,本文将就这一特殊生理修饰的发现过程,研究进展,未来所面临的机遇及挑战作一个简要的概述。     

介质表面修饰对蛋白质芯片固定率和反应性的影响

评价最常用的二种玻璃表面修饰方法对蛋白质芯片质量的影响．选择蛋白质的固定效率、反应性作为检测指标,对戊二醛修饰法和多聚赖氨酸修饰法进行比较,由机械手将探针蛋白质分别固定在两种玻片上,靶蛋白用荧光染料Cy3标记,两种修饰方法的芯片均可使蛋白质保持较好的固定效率和反应活性．由共价键偶联的醛基修饰玻片制备的蛋白质芯片不仅有更高的反应活性,而且图象佳,但背景偏高、用醛基修饰的玻片制备蛋白质芯片是较理想的选择、     

蛋白质O-GlcNAc糖基化修饰对tau蛋白磷酸化修饰的影响

蛋白质的O位N-乙酰葡萄糖胺(O-GlcNAc)糖基化修饰是一种新近发现的广泛存在于细胞核蛋白与细胞浆蛋白的蛋白质翻译后修饰.其性质与经典的膜蛋白和分泌蛋白的糖基化修饰不同,而与蛋白质磷酸化修饰更相似.O-GlcNAc糖基化和磷酸化均修饰tau蛋白的丝氨酸和苏氨酸残基,通过改变O-GlcNAc糖基化供体底物浓度以及其关键酶活性等方法,改变分化后成神经细胞样的PC12细胞中的蛋白质O-GlcNAc糖基化修饰水平,然后用特异性识别不同位点磷酸化的tau蛋白抗体,进行蛋白质印迹分析来检测tau蛋白磷酸化水平的变化.结果发现细胞内蛋白质O-GlcNAc糖基化对tau蛋白磷酸化的影响,在不同的磷酸化位点其影响不同.增加蛋白质O-GlcNAc糖基化修饰导致tau蛋白大多数磷酸位点的磷酸化水平降低,反之亦然.这些结果说明,tau磷酸化在大多数位点受到O-GlcNAc糖基化修饰的负性调节.这一研究为阐明调节tau蛋白磷酸化水平的机理和阿尔茨海默病脑中tau异常过度磷酸化的分子机制提供了新的线索.     

综述: 非组蛋白甲基化修饰的研究进展

非组蛋白的赖氨酸和精氨酸残基上的甲基化修饰已经被证明是一种普遍的蛋白质翻译后修饰方式,在生命活动中发挥重要作用．甲基化修饰方式的多样性以及它们与其他修饰之间的交互作用(crosstalk)复杂但精细地调控了基因表达、蛋白质活性及稳定性、DNA复制及基因组稳定性、RNA加工等多种功能．本文将对非组蛋白的甲基化修饰特征进行总结,归纳近些年来已报道的甲基化修饰酶、修饰位点及这些位点的生物学功能,并将特别阐述不同蛋白质修饰之间的交互作用,概述鉴定非组蛋白甲基化修饰的方法．     

蛋白质微阵列生产用琼脂糖修饰玻片制备的条件优化

目的:建立一种以琼脂糖修饰的玻片为载体的蛋白质微阵列制备的优化方法,比较琼脂糖修饰玻片和醛基修饰玻片及氨基修饰玻片对蛋白质固定效率的优劣。方法:将羊IgG固定在载体表面,经过洗涤、封闭,再加入Cy3标记的兔抗羊IgG,孵育,洗涤后用共聚焦激光扫描仪获取图像,检测各点的荧光强度,根据荧光强度确定最佳琼脂糖浓度,最佳NaIO4浓度,最佳固定时间以及封闭时间等实验条件。结果:琼脂糖浓度为1.2％、NaIO4浓度为20mmol／L、固定时间为1h、孵育时间为45min时,蛋白质在载体上的固定效率和反应活性最高。在固定的抗体浓度相同的情况下,琼脂糖修饰玻片荧光强度是醛基修饰玻片的2.6倍,是氨基修饰玻片的9倍。结论:确立了蛋白质微阵列生产用琼脂糖修饰玻片制备的优化条件,用该优化条件制备的琼脂糖玻片更适合用于蛋白质微阵列载体。     

表观遗传修饰介导的植物胁迫记忆

植物因其固着生长的方式, 已经进化出各类特殊的机制来适应多变的外界环境。为提高自身的存活率, 植物进化出一类胁迫记忆机制, 以适应环境和保护自己。表观遗传修饰不仅能调控植物的正常生长发育, 而且参与植物对各种非生物或生物胁迫的响应。近年的研究表明, 表观遗传修饰在植物胁迫记忆调控中也发挥重要作用。例如, DNA甲基化、组蛋白甲基化及乙酰化等表观遗传修饰参与并维持特定的胁迫记忆。该文主要对表观遗传修饰介导的植物胁迫记忆最新进展进行综述, 并展望未来的重点和热点研究方向。     

酪氨酰蛋白磺基转移酶与植物蛋白质硫酸化修饰

蛋白质硫酸化是一种翻译后修饰,该修饰使分泌蛋白或膜蛋白具有成熟的生物学功能,在植物的生长发育中发挥重要的作用。催化这一修饰的酶是酪氨酰蛋白磺基转移酶（tyrosylprotein sulfotransferase, TPST）,它将底物3′-磷酸腺苷-5′磷酰硫酸（PAPS）的磺酸基团转移到蛋白质的酪氨酸残基上。近年来,随着植物中TPST的克隆,已有3个家族的植物多肽被发现存在硫酸化修饰。本文综述了植物TPST的生化特性与功能,介绍了植物TPST的3个底物多肽家族及其参与的分子信号途径。     

m6A修饰在女性生殖系统疾病中的作用

表观转录组学是近年来一个较为新兴的生物学研究领域。表观转录组学主要研究的是RNA携带的化学修饰对于基因表达的影响。其中，RNA甲基化修饰为真核生物中常见的一种修饰方式。同时，m6A是真核生物RNA最常见的甲基化修饰方式之一。本文就近些年来m6A甲基化修饰与妇科疾病发生发展的关系进行阐述，为深入了解妇科疾病与m6A甲基化修饰提供相应的参考资料，也为保障女性健康提供新的思路。     

巨噬细胞对氧化和丙二醛修饰的低密度脂蛋白结合与降解特性的比较研究

用Cu~(2+)(引发氧化修饰)和脂质过氧化降解产物丙二醛对低密度脂蛋白(LDL)进行修饰,分别测定了巨噬细胞系P~(300)D_1和小鼠腹腔巨噬细胞对两种被修饰LDL的结合量(包括内移量)和降解量。结果显示:LDL经氧化修饰和丙二醛修饰后被两类巨噬细胞的结合量与降解量均高于正常LDL,在修饰程度相近(琼脂糖电泳迁移率相近)时,两类巨噬细胞对氧化修饰LDL的结合量与降解量高于丙二醛修饰的LDL。竞争性抑制结果显示,丙二醛修饰的LDL和乙酰化修饰的LDL均可部分抑制巨噬细胞对氧化修饰LDL的结合与降解。     

蛋白质UFM化修饰

泛素折叠修饰因子1(ubiquitin-fold modifier 1,UFM1)是类泛素蛋白(ubiquitin-like modifier,UBL)家族的一员,存在于几乎所有的真核细胞中。UFM1对底物的修饰过程与泛素相似,即依次通过UBA5、UFC1和UFL1催化,共价接合在底物的赖氨酸残基上。而UFSP则负责切割UFM1的C端使之成熟,以及去除底物的UFM1修饰。UFM化修饰参与了内质网应激介导的细胞凋亡过程,对其具体作用机制的阐明需要鉴定到UFM1的修饰底物,但目前已经鉴定到UFM1的底物很少。大量研究尚聚焦于UFM修饰酶上。通过对UFM修饰酶和少量修饰底物的研究发现,UFM化修饰参与非酒精性肝病、细胞生成障碍性贫血、髋关节发育不良和神经系统疾病等的发生,以及乳腺癌细胞的增殖与转移和寄生虫的生长发育。本文将对UFM化修饰相关酶和修饰底物进行综述,总结UFM化修饰的生物学功能和在疾病发生发展中的作用。