蛋白质糖基化修饰的研究进展

糖类在生物合成、结构和功能上都与核酸以及蛋白质有着本质区别,但是对蛋白质的功能却有着关键影响。蛋白质若要行使其生物学功能,必须在翻译之后进行进一步加工,加工过程涉及多种修饰方式,例如磷酸化、乙酰化、泛素化、甲基化、糖基化等。其中糖基化修饰对蛋白质功能和结构的形成具有重要作用。在机体内,细胞粘附、分子识别以及信号转导等过程均涉及糖基化蛋白质的参与,说明糖基化修饰对蛋白质行使生物学功能起着重要作用。研究蛋白质的糖基化修饰及其在不同生理病理条件下的变化有重要意义,也是糖蛋白质组学面临的主要问题和巨大挑战。本课题概述了蛋白质糖基化修饰的分类,回顾了他们对蛋白质性质的影响,为探讨最新的研究技术及发展现状提供了支持。     

植物蛋白质O-糖基化修饰的研究进展

糖基化是最主要的蛋白质翻译后修饰方式之一,主要有N-糖基化、O-糖基化和糖基磷脂酰肌醇锚定修饰三种类型。在植物细胞中, O-糖基化修饰广泛发生,它不仅参与蛋白质转录调节、信号转导,还与细胞壁合成等生物学过程紧密相关。在多种O-糖基化修饰类型中, O-N-乙酰氨基葡萄糖(O-GlcNAc)糖基化修饰结构独特、易于检测和表征,因此已经有许多相关技术实现了对其的表征。然而,其他类型O-糖基化修饰蛋白的结构和功能仍有待更全面的研究。该文综述了植物蛋白中不同类型O-糖基化修饰的相关研究进展,总结了植物O-糖基化修饰蛋白检测技术的优缺点,最后展望了这些技术在植物蛋白质O-糖基化修饰研究中的应用前景。     

基于生物质谱的蛋白质C末端研究进展

蛋白质的C末端在蛋白质进行各项生命活动过程中都起着极其重要的作用。它不仅标志着DNA转录翻译成蛋白质过程的初步完成,更是参与和调控了蛋白质的各种生理功能。研究蛋白质的C末端不仅有利于完整蛋白质的鉴定,对于在分子水平理解蛋白质的信号传导和生化功能是十分必要的。文中结合我们的研究工作,综述了近年来基于生物质谱的蛋白质C末端研究的相关进展,包括了C末端的识别、鉴定以及蛋白质C末端肽段富集的新方法和新技术。     

基于质谱的蛋白质修饰定位算法

蛋白质翻译后修饰在细胞中广泛存在,对生命活动起到重要的调节作用。串联质谱技术的快速发展为蛋白质及其修饰鉴定提供了高通量、高灵敏度和高分辨率的研究平台。由于蛋白质鉴定软件往往不能准确定位修饰发生的位点,因而需要专门的数据分析算法重新定位修饰位点。本文首先介绍蛋白质修饰定位问题的来源和挑战,继而分析已有修饰重定位算法的原理和特点,最后讨论修饰重定位算法的不足和发展方向。     

精子膜蛋白质糖基化修饰对精子成熟影响的研究进展

蛋白质糖基化修饰是单糖或聚糖与目标蛋白特定基团之间的共价连接.作为一种普遍存在且非常复杂的蛋白质翻译后修饰方式,蛋白质糖基化修饰在蛋白质功能、稳定性、亚细胞定位等方面具有重要功能.精子在睾丸内发生和在附睾内成熟过程中,其膜蛋白发生丰富的糖基化修饰,这对于精子结构和功能的逐步成熟有重要影响.本文就精子膜蛋白质糖基化对精子...     

植物激素糖基化修饰研究进展

植物激素对植物的生长发育有重要的调节作用。由于激素的作用依赖于其浓度, 所以植物内源活性激素的水平必须受到严格控制, 而糖基化修饰被认为是调控激素活性水平的重要方式之一。随着植物激素糖基化修饰相关糖基转移酶基因不断被克隆与鉴定, 多种植物激素的糖基化修饰机制和功能作用逐渐被揭示。该文重点介绍了近年来植物生长素、细胞分裂素、脱落酸、油菜素内酯、水杨酸、茉莉酸等植物激素的糖基转移酶活性鉴定与功能研究进展。同时, 对植物激素糖基化修饰领域存在的问题和发展前景进行了讨论。     

蛋白质糖基化修饰的研究方法及其应用

蛋白质糖基化是一种重要的翻译后修饰,它参与和调控生物体的许多生命活动。随着蛋白质组技术的不断发展,蛋白质糖基化研究越来越受到广泛的重视。本文介绍了蛋白质糖基化修饰的研究内容与方法,并综述了最近的研究进展。     

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.     

蛋白质乙酰化修饰研究进展

蛋白质乙酰化是一种普遍存在的、可逆而且高度调控的蛋白质翻译后修饰方式,主要发生在蛋白质赖氨酸残基的ε-NH2位。乙酰化的研究历史已达50多年,目前已成为国际上蛋白质领域的研究热点。乙酰化修饰由乙酰基转移酶和去乙酰化酶共同调节,且参与了几乎所有的生物学过程,如转录、应激反应、新陈代谢以及蛋白合成与降解等。近年来,乙酰化修饰的检测技术发展迅速,从已广泛应用的质谱法到新技术如蛋白质芯片的加入,都为深入研究乙酰化提供了强有力的工具。蛋白质乙酰化应用广泛,主要在代谢疾病中发挥着重要的调控作用,而且去乙酰化酶抑制剂已经成为治疗心脏病、糖尿病和癌症等多种疾病的有潜力的试剂。围绕乙酰化的研究历程、功能、检测技术和应用进行了探讨和归纳,并在此基础上进行了展望和讨论。     

生物质谱鉴定中药活性成分靶标蛋白质的研究进展

传统中药具有毒副作用低,药物资源广泛,不易产生耐药性以及多靶点协同作用等优点.然而,中药临床应用中存在的作用物质基础不清,药物吸收、分布和代谢途径不确定,活性成分作用机制不明确等问题,在很大程度上限制了中药进一步的临床应用.因此,发现和确认中药活性成分的作用靶标,阐明中药活性成分的药效物质基础和分子作用机制是中药现代化研究中亟待解决的关键科学问题.基于软电离技术的生物质谱具有高灵敏度、高特异性、高通量、低样品消耗等优势,已成为现代药物发现领域药物靶标鉴定的有力工具,在中药活性成分靶标鉴定中也得到越来越多的应用.本文总结、评述近年来应用生物质谱分析新方法、新技术,筛选鉴定中药活性成分靶标蛋白的最新研究进展,旨在阐述生物质谱技术研究中药活性成分作用机制的基本策略和取得的研究成果,以期进一步促进生物质谱技术在中药现代化研究领域中的应用.     

蛋白质磷酸化修饰的研究进展

蛋白质磷酸化是最常见、最重要的一种蛋白质翻译后修饰方式,它参与和调控生物体内的许多生命活动。通过蛋白质的磷酸化与去磷酸化,调控信号转导、基因表达、细胞周期等诸多细胞过程。随着蛋白质组学技术的发展和应用,蛋白质磷酸化的研究越来越受到广泛的重视。我们介绍了蛋白质磷酸化修饰的主要类型与功能、磷酸化蛋白质分析样品的富集及制备、磷酸化蛋白的鉴定及磷酸化位点的预测、蛋白分离后磷酸化蛋白的检测,及蛋白质磷酸化的分子机制,并综述了近年来国内外的主要相关研究进展。     

肠道微生物蛋白糖基化修饰的研究进展

肠道微生物在维持人体健康和诱导疾病的发展中扮演着重要角色,其蛋白糖基化修饰深刻影响着宿主的各项生命活动。本文从糖组学的角度出发,讨论并分析了肠道微生物的组成、作用,以及肠道微生物群中代表性细菌的糖基化模式及其密切相关的生理功能,发现及归纳了糖基化对肠道微生物功能和活动的调节方式,为相关疾病的研究及诊治提供了一个新的思路。     

基于质谱技术的蛋白质互作研究进展

蛋白质作为生命活动的执行者,其功能往往体现在与其他蛋白质的相互作用中,研究蛋白-蛋白相互作用对于人们深入了解和预防传染病、靶向治疗多基因疾病、阐明蛋白质的分子作用机制及各种复杂的生命现象具有重要意义。目前,有多种技术被用来研究蛋白间的相互作用,研究难点在于实时捕获瞬时或弱蛋白质间的相互作用,质谱技术（mass spectrometry, MS）可在某种程度上解决该难点。由于质谱技术可研究简单的蛋白质复合物再到大规模的蛋白质组实验,基于质谱技术研究蛋白质间相互作用被越来越多地应用于科学研究中。综述了蛋白质间相互作用检测方法的研究进展,重点介绍了氢氘交换质谱法和化学交联质谱法研究蛋白质间相互作用的优缺点及其应用,最后对基于质谱技术研究蛋白质间相互作用进行了总结与展望,以期为深入开展相关研究提供借鉴。     

生物质谱结合IMAC亲和提取和磷酸酶水解分析蛋白质磷酸化修饰

蛋白质磷酸化是生物体内非常重要的翻译后修饰方式 ,对磷酸化蛋白质的分析及磷酸化位点的确定有助于理解与其相关的生物功能。基质辅助激光解吸 /电离飞行时间质谱和电喷雾 四极杆 飞行时间质谱这两种生物质谱仪在蛋白质鉴定和翻译后修饰分析中发挥着重要作用。固相金属亲和色谱可选择性亲和提取肽混合物中的磷酸肽 ,结合磷酸酶水解实验和基质辅助激光解吸 /电离飞行时间质谱分析可确定肽混合物中的磷酸肽 ,最后用电喷雾 四极杆 飞行时间串联质谱分析磷酸肽的序列 ,结合数据库检索确定磷酸化位点。     

糖基化对蛋白质稳定性的影响研究进展

蛋白质的糖基化修饰是广泛存在于真核细胞中的蛋白修饰形式之一,在决定蛋白质的多种生物学功能并且能保护蛋白质免受热力学降解方面发挥重要作用。蛋白质的糖基化修饰包括N-糖基化和O-糖基化,本文简要介绍体内糖基化的过程,并结合近几年文献就糖基化对蛋白质稳定性的影响做一综述。     

基于质谱的蛋白质生物标志物发现中的特征选择与机器学习方法研究进展

随着质谱技术的进步以及生物信息学与统计学算法的发展,以疾病研究为主要目的之一的人类蛋白质组计划正快速推进。蛋白质生物标志物在疾病早期诊断和临床治疗等方面有着非常重要的意义,其发现策略和方法的研究已成为一个重要的热点领域。特征选择与机器学习对于解决蛋白质组数据"高维度"及"稀疏性"问题有较好的效果,因而逐渐被广泛地应用于发现蛋白质生物标志物的研究中。文中主要阐述蛋白质生物标志物的发现策略以及其中特征选择与机器学习方法的原理、应用实例和适用范围,并讨论深度学习方法在本领域的应用前景及局限性,以期为相关研究提供参考。     

细菌蛋白质磷酸化修饰研究进展

细菌蛋白质磷酸化修饰是调控细菌基因表达的一种重要方式,在细菌诸多生命活动中发挥非常关键的作用。本文系统概括了近年来细菌蛋白质磷酸化修饰的种类、双组分调控系统中磷酸化修饰调控信号传导、酪氨酸残基磷酸化修饰以及丝/苏氨酸残基磷酸化修饰等,同时对不同种类细菌蛋白质磷酸化修饰的功能进行综述,这些研究将对人类了解细菌蛋白质翻译后修饰的磷酸化调控及其与控制细菌感染的关系提供参考价值。     

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。     

蛋白质过硫化修饰研究进展

过硫化修饰在保护蛋白质的正常功能和信号传递过程中起着重要作用,对维持细胞的正常生理代谢平衡、保护细胞抵抗氧化应激及硫稳态调控等方面具有重要影响。本文综述了硫化氢、活性硫及半胱氨酸代谢的内在关联以及硫稳态调控,阐述了蛋白质过硫化修饰的机制及在微生物硫稳态调节中的作用,对未来的研究方向和趋势提供了新的思路。