植物蛋白质翻译后修饰组学研究进展

蛋白质翻译后修饰(Protein post-translational modification,PTMs)是一种重要的细胞调控机制,通过在蛋白质的氨基酸侧链上共价结合一些化学小分子基团来调节蛋白质的活性、结构、定位和蛋白质间的互作关系,从而精细调控蛋白质生物学功能的动态变化。PTMs是植物对环境变化最快、最早的反应之一,是植物蛋白质组多样性的关键机制,在植物生长发育和对环境适应中起重要作用。主要介绍了近年来植物磷酸化、乙酰化、琥珀酰化、糖基化、泛素化、巴豆酰化、S-亚硝基化及2-羟基异丁酰化等PTMs研究进展,旨为认识植物PTMs的关键生物学功能和研究前景提供参考。     

RhoB的翻译后修饰与细胞命运

RhoB作为Rho家族的一员,其生物学活性和蛋白质水平的调控与其他成员有着较大的不同,在肿瘤的发生发展中也起着独特的作用。RhoB作为抑癌蛋白在肿瘤的靶向治疗上受到越来越多的关注,然而在有些类型的肿瘤中RhoB却起着促进肿瘤生长的作用,其中的分子机理还不清楚,亟待研究阐明。可逆的翻译后修饰是快速与精细调控RhoB功能的重要分子机制,对于维持正常细胞的生长、抑制细胞的早期癌变及肿瘤的发生发展至关重要。本文就RhoB翻译后修饰的研究,特别是其泛素化和SUMO化修饰之间的转化在肿瘤细胞命运决定中的作用进行综述,以期为探索RhoB的调控与肿瘤发生发展的机制,以及以RhoB为靶点的癌症治疗提供线索和思路。     

毛细管电泳技术在蛋白质翻译后修饰中的应用

蛋白质中翻译后修饰蛋白的鉴定是蛋白质组学研究的主要内容之一。毛细管电泳技术由于其高分辨能力、低样品上样量、易操作性和较少的分析时间等特点,迅速发展成为一种重要的分离技术。通过毛细管电泳与质谱连用,可以得到许多关于蛋白质鉴定、纯化和结构改变方面的十分有价值的信息。对毛细管电泳技术进行了简单介绍,并且就其在蛋白质磷酸化和蛋白质糖基化研究中的应用进行了综述。     

细菌中常见的蛋白翻译后修饰

蛋白质的翻译后修饰在生物体生命活动中发挥着重要作用,大部分蛋白质都会经历翻译后修饰。对这些修饰的了解和掌握非常重要,因为这些修饰可能会改变蛋白质的物理及化学性质,如折叠、构象、稳定性及活性,从而改变蛋白的功能。此外,修饰基团本身也可能具有某些功能。因此,分析研究蛋白质翻译后修饰具有重要意义。细菌中常见的翻译后修饰过程有糖基化、磷酸化和乙酰化,我们简要综述了这几种修饰过程。     

蛋白质翻译后修饰研究进展

翻译后修饰在蛋白质加工、成熟的过程中发挥着重要的作用,它可以改变蛋白质的物理、化学性质,影响蛋白质的空间构象、立体位阻及其稳定性,进而对蛋白质的生物学活性产生作用,引起蛋白质的功能改变。修饰基团自身的结构特性对蛋白质的性质、功能也会产生深远的影响。在已有的研究基础上,综述蛋白质翻译后修饰的主要类型以及各修饰作用潜在的生物学功能。     

烟曲霉的蛋白质翻译后修饰研究进展

前言烟曲霉是一种常见的机会性致病真菌,其孢子漂浮在空气中,人体每天吸入上百个孢子,免疫功能正常人群可通过自身免疫清除吸入的孢子,而在免疫抑制患者中常引起曲霉病[1-2],曲霉病分为非侵袭性和侵袭性两大类,其中侵袭性肺曲霉病为严重的感染类型,死亡率可高达50%~100%[3]。唑类药物为侵袭性肺曲霉病的临床一线用药,但近年来全球陆续报道烟曲霉对唑类抗真菌药物的耐药率逐年递增。荷兰一项基于1994—2016年的烟曲霉唑类耐药趋势研究共收集4268株菌株,结果显示唑类耐药率高达4.2%(179/4268),且近5年明显呈递增趋势[4]。     

蛋白质翻译后修饰研究进展

蛋白质是执行细胞功能的基本功能单元,其表达受基因组和表观遗传学的调控。通常,蛋白质在表达以后还需要经过不同程度的修饰才能发挥所需要的功能。这种翻译后修饰过程受到一系列修饰酶和去修饰酶的严格调控,使得在某一瞬间细胞中蛋白质表现出某种稳定或动态的特定功能。最新的研究表明,真核细胞中存在着各种各样的蛋白质修饰过程,其中大约70%目前还无法解释。有理由认为,这种经过了特定修饰的蛋白质,更客观地反映了细胞的各种生理以及病理过程。因此,除了基因组所编码的＂裸＂蛋白质组的表达以外,更需要对经过翻译后修饰的蛋白质及蛋白质组的调控过程进行深入的研究。该文对常见翻译后修饰以及研究方法进行了综述。     

蛋白质翻译后修饰在ABA信号转导中的作用

脱落酸(ABA)是植物生长发育和逆境适应过程中非常关键的植物激素。植物响应ABA信号转导过程由信号识别、转导及响应级联完成, 其中心转导途径由ABA受体RCAR/PYR/PYLs、磷酸酶PP2Cs、激酶SnRK2s、转录因子和离子通道蛋白构成。蛋白磷酸化、泛素化、类泛素化和氧化还原等翻译后修饰在ABA转导途径中起重要作用。该文综述了翻译后修饰在ABA信号转导中的作用。     

蛋白质翻译后修饰在ABA信号转导中的作用

脱落酸(ABA)是植物生长发育和逆境适应过程中非常关键的植物激素。植物响应ABA信号转导过程由信号识别、转导及响应级联完成, 其中心转导途径由ABA受体RCAR/PYR/PYLs、磷酸酶PP2Cs、激酶SnRK2s、转录因子和离子通道蛋白构成。蛋白磷酸化、泛素化、类泛素化和氧化还原等翻译后修饰在ABA转导途径中起重要作用。该文综述了翻译后修饰在ABA信号转导中的作用。     

蛋白酶体相关翻译后修饰的研究进展

蛋白酶体是具有多种蛋白水解酶活性的蛋白质降解系统,由于细胞内许多关键信号调控分子都是蛋白酶体的降解底物,因此蛋白酶体在细胞周期调控、基因表达、炎症反应等各种关键的生物学活动中都发挥着极其重要的调节作用。蛋白酶体的降解活性也同时受多种机制的调控,其中的翻译后修饰是蛋白酶体降解途径中一个不可忽视的方面。着重阐述蛋白酶体自身及其底物的几种重要的翻译后修饰,探讨最新的进展及其生物学意义。     

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。     

有丝分裂期间蛋白质的翻译后修饰及其功能

有丝分裂期间蛋白质的翻译后修饰对于有丝分裂顺利完成以及细胞功能发挥具有重要的调控作用。常见的修饰类型包括磷酸化修饰、糖基化修饰、SUMO化修饰、乙酰化修饰、甲基化修饰。这些翻译后修饰可以维持染色体结构、促进后期染色体分离、协助末期核膜重新形成。本文对有丝分裂过程中相关蛋白质翻译后修饰的最新类型和功能进行了系统总结,以期能为肿瘤基础研究提供新的方向。     

蛋白酶体翻译后修饰功能机制研究

蛋白酶体是真核细胞内介导蛋白质特异性降解的主要复合物,在蛋白质质量控制和细胞稳态维持中发挥关键作用.研究发现,蛋白酶体含量或功能的异常会导致癌症、神经退行性疾病等诸多人类恶性疾病.围绕蛋白酶体的活性调控,已经发展了多种靶向药物,加强对蛋白酶体活性精确调控机制的研究具有重要的学术价值与临床意义.蛋白酶体的含量、组装及其活...     

SUMO化: 一种重要的体内翻译后蛋白质修饰系统

靶蛋白被小泛素相关修饰物(small ubiquitin-related modifier,SUMO)修饰已经成为真核细胞特有的翻译后蛋白质修饰标志之一.SUMO与靶蛋白之间这种可逆的共价连接,在核质运输、DNA与蛋白质结合活性、蛋白质之间相互作用、转录调控、DNA修复以及维持基因组稳定等方面均发挥着重要的调节作用.在许多人类疾病如癌症和神经退化性疾病中,SUMO化修饰作用对疾病的发生与发展起着极为重要的作用.阐明SUMO化修饰在这些疾病中的功能,将为疾病的治疗开辟一条崭新的思路.     

Post-translational control of the long and winding road to cholesterol

The synthesis of cholesterol requires more than 20 enzymes, many of which are intricately regulated. Post-translational control of these enzymes provides a rapid means for modifying flux through the pathway. So far, several enzymes have been shown to be rapidly degraded through the ubiquitin–proteasome pathway in response to cholesterol and other sterol intermediates. Additionally, several enzymes have their activity altered through phosphorylation mechanisms. Most work has focused on the two rate-limiting enzymes: 3-hydroxy-3-methylglutaryl CoA reductase and squalene monooxygenase. Here, we review current literature in the area to define some common themes in the regulation of the entire cholesterol synthesis pathway. We highlight the rich variety of inputs controlling each enzyme, discuss the interplay that exists between regulatory mechanisms, and summarize findings that reveal an intricately coordinated network of regulation along the cholesterol synthesis pathway. We provide a roadmap for future research into the post-translational control of cholesterol synthesis, and no doubt the road ahead will reveal further twists and turns for this fascinating pathway crucial for human health and disease.     

ABRF-PRG03: Phosphorylation Site Determination

A fundamental aspect of proteomics is the analysis of post-translational modifications, of which phosphorylation is an important class. Numerous nonradioactivity-based methods have been described for high-sensitivity phosphorylation site mapping. The ABRF Proteomics Research Group has conducted a study to help determine how many laboratories are equipped to take on such projects, which methods they choose to apply, and how successful the laboratories are in implementing particular methodologies. The ABRF-PRG03 sample was distributed as a tryptic digest of a mixture of two proteins with two synthetic phosphopeptides added. Each sample contained 5 pmol of unphosphorylated protein digest, 1 pmol of each phosphopeptide from the same protein, and 200 fmol of a minor protein component. Study participants were challenged to identify the two proteins and the two phosphorylated peptides, and determine the site of phosphorylation in each peptide. Almost all respondents successfully identified the major protein component, whereas only 10% identified the minor protein component. Phosphorylation site analysis proved surprisingly difficult, with only 3 of the 54 laboratories correctly determining both sites of phosphorylation. Various strategies and instruments were applied to this task with mixed success; chromatographic separation of the peptides was clearly helpful, whereas enrichment by metal affinity chromatography met with surprisingly little success. We conclude that locating sites of phosphorylation remains a significant challenge at this level of sample abundance.