蛋白质翻译后修饰（Post-translational modifications，PTMs）是指在蛋白质合成结束后，对其氨基酸侧链或末端进行的一系列化学修饰。这些修饰显著增强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，还在细胞信号传递、蛋白质折叠、稳定性和降解、细胞周期调控及基因表达调控等方面发挥了重要作用。本期将深入探讨磷酸化和乙酰化两种翻译后修饰，它们均在细胞生命过程中扮演着核心角色。

磷酸化的重要性

磷酸化是最常见的翻译后修饰之一，涉及将一个磷酸基团（PO₄³⁻）通过磷酸酯键连接到特定的氨基酸残基上。磷酸化通常发生在丝氨酸（Ser）、苏氨酸（Thr）和酪氨酸（Tyr）残基的羟基侧链上。其中，丝氨酸和苏氨酸的磷酸化最为普遍，而酪氨酸的磷酸化与细胞信号转导调节密切相关。

磷酸化对细胞功能的影响

磷酸化几乎影响所有细胞过程，包括：

• 信号转导：很多外部刺激会触发级联反应，其中关键环节是蛋白质的磷酸化及去磷酸化。例如，胰岛素受体激酶在接收到生长因子信号后发生自磷酸化，激活下游信号分子，最终影响基因表达及细胞功能。
• 酶活性调节：磷酸化通常作为“开关”来调节酶的活性。例如，糖原磷酸化酶在未磷酸化状态下不具活性，但被特定激酶磷酸化后即可激活，催化糖原转化为葡萄糖，为细胞提供能量。
• 蛋白质定位：磷酸化可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：磷酸化位点常成为其他蛋白质识别与结合的热点，对于信号复合体的组装及调节具有重要意义。
• 细胞周期调控：细胞周期的进展受到一系列蛋白质磷酸化事件的严格控制.

乙酰化在细胞中的功能

乙酰化是指在蛋白质的特定氨基酸残基上添加一个乙酰基（CH₃CO），最常发生在赖氨酸（Lys）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的电荷特性，显著影响蛋白质的功能。

乙酰化对细胞过程的影响

乙酰化在多个生物过程中发挥重要作用，包括：

• 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中的经典例子。组蛋白的N-端尾巴富含赖氨酸，其乙酰化可以减弱与DNA的结合，增强基因转录活性。
• 代谢酶活性调节：多种涉及能量代谢的关键酶，而它们的乙酰化状态直接影响其活性，进而调节细胞的能量代谢。
• 蛋白质稳定性与降解：乙酰化可能掩盖泛素化位点，从而防止某些蛋白质被降解，延长其半衰期。
• 信号传导：某些信号传导蛋白的功能受到乙酰化的调控，如NF-κB的活性。
• 细胞凋亡：P53肿瘤抑制蛋白的乙酰化在其诱导细胞凋亡的过程中至关重要，增强其转录活性。

在下一期中，我们将探讨甲基化和糖基化这两种修改，敬请期待！同时，大家可以关注Z6·尊龙凯时，了解更多关于生物医学的最新研究动态和进展。