蛋白质磷酸化1

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1、实用标准文案浅谈蛋白质磷酸化摘要：蛋白质翻译后修饰几乎在所有的蛋白质上都会发生，被修饰后的蛋白质功能将会发生显著的变化。而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，在蛋白质翻译后修饰研究中有着重要地位，它参与和调控生物体内的许多生命活动。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。本文主要介绍了蛋白质磷酸化的主要知识，主要类型与功能，以及研究蛋白质磷酸化的主要目的，最后简单了提到了预测蛋白质磷酸化位点的方法。关键词：蛋白质修饰；蛋白质磷酸化；磷酸化位点预测随着基因组

2、计划基本完成，生命科学研究已进入后基因时代，主要研究对象是功能基因组学，包括结构基因组研究和蛋白质组研究等。蛋白质组研究的开展不仅是生命科学研究进入后基因组时代的里程碑，也是生命科学研究的核心内容。传统的蛋白质研究注重研究单一蛋白质，而蛋白质组学注重研究参与特定生理或病理状态的所有的蛋白质种类及其与周围环境（分子）的关系。它的研究内容包括：（1）蛋白质鉴定；（2）蛋白质翻译后修饰的研究；（3）蛋白质结构研究；（4）蛋白质细胞内定位及功能确定；（5）发现药物靶分子及制药等。早期蛋白质组学的研究范围主要是指蛋白

3、质的表达模式，随着学科的发展，蛋白质组学的研究范围也在不断完善和扩充。蛋白质翻译后修饰研究已成为蛋白质组研究中的重要部分和巨大挑战。所谓蛋白质翻译后修饰指的是蛋白质折叠过程中和折叠过程后再多肽链上发生的共价反应，使蛋白质质量发生改变并且赋予蛋白质各种功能。一、蛋白质磷酸化的概述蛋白质的磷酸化反应是指通过酶促反应把磷酸基团从一个化合物转移到另一个化合物上的过程,是生物体内存在的一种普遍的调节方式，在细胞信号的传递过程中占有极其重要的地位。已经发现在人体内有多达2000个左右的蛋白质激酶和1000个左右的蛋白质

4、磷酸酶基因。蛋白质的磷酸化是指由蛋白质激酶催化的把ATP或GTP上γ位的磷酸基转移到底物蛋白质氨基酸残基上的过程，其逆转过程是由蛋白质磷酸酶催化的，称为蛋白质脱磷酸化。蛋白质的磷酸化修饰是生物体内重要的共价修饰方式之一。精彩文档实用标准文案其磷酸化和去磷酸化这一可逆过程,受蛋白激酶和磷酸酶的协同作用控制.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,而去磷酸化则是由磷蛋白磷酸酶催化的水解反应。由蛋白激酶和蛋白质磷酸酯酶所催化的蛋白质可逆磷酸化过程，是生物体内一种普遍且重要的调节方式，控

5、制着众多的生理生物化学反应和生物学过程。细胞的生长发育、周期调控、基因表达、蛋白合成以及神经功能、肌肉收缩等都离不开蛋白质特异性磷酸化。许多复杂的细胞信号转导系统还涉及由多个蛋白激酶所催化的磷酸化级联反应。通常蛋白激酶催化ATP或GTP的γ-磷酸基团转移到底物蛋白的丝氨酸、苏氨酸或酪氨酸残基上，促使底物蛋白发生磷酸化。此外，底物蛋白的组氨酸、赖氨酸、天冬氨酸、谷氨酸和半胱氨酸残基上也可能发生可逆磷酸化。同时，在所有有核生物中，细胞周期中G1/S期和G2/M期的转换均受依赖细胞周期蛋白的蛋白激酶(CDK)的调

6、节。磷酸化作用也控制着分化和发育，如果蝇视网膜的R7细胞和秀丽新小杆线虫(Caenorhabditiselegans)的阴门发育受控于受体蛋白激酶和胞内蛋白激酶。最后，新陈代谢受磷酸化作用的调节控制，尤其是葡萄糖和糖元的相互转换及葡萄糖的转运的代谢作用。因而，形形色色的生物学家为了弄清楚他们最感兴趣的基因及其编码产物的调控和功能，他们常常不约而同，有时还是不由自主地必须蛋白质的磷酸化。一、蛋白质磷酸化的主要类型与功能根据磷酸氨基酸残基的不同，可将磷酸化蛋白质分为4类，即O-磷酸盐、N-磷酸盐、酰基磷酸盐和S

7、-磷酸盐。O-磷酸盐是通过羟基氨基酸的磷酸化形成的，如丝氨酸、苏氨酸或酪氨酸、羟脯氨酸或羟赖氨酸磷酸化；N-磷酸盐是通过精氨酸、赖氨酸或组氨酸的磷酸化形成的；酰基磷酸盐是通过天冬氨酸或谷氨酸的磷酸化形成的；而S-磷酸盐则通过半胱氨酸磷酸化形成。蛋白质磷酸化具有以下功能：（1）磷酸化参与酶作用机制，在此过程磷酸化为反应中间产物（多为S-或N-磷酸盐），如在磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶依赖的磷酸转移酶系统（PTR）中的组氨酸蛋白激酶（HPr）；（2）磷酸化介导蛋白活性，蛋白分子通过蛋白激酶发生磷酸化，如蛋白激酶A（丝

8、氨酸和苏氨酸残基）或不同的受体酪氨酸激酶（酪氨酸残基）；（3）天冬氨酸、谷氨酸和组氨酸的磷酸化在细菌去化反应的感觉性传导中发生解离。二、研究蛋白质磷酸化的主要目的精彩文档实用标准文案磷酸化蛋白质组学就是对生物体参与生命过程中某种活动的所有磷酸化蛋白质进行研究的学科，鉴于它在蛋白质组学研究中的重要地位，蛋白质磷酸化研究有三个主要目的：第一，对位于某一特定状态下细胞内磷酸化蛋白质的序列及磷酸化氨基酸残基定位；第二，鉴