背景^[1-6]

翻譯后修飾(Post-translational modification,PTM)是指對(duì)翻譯后的蛋白質(zhì)進(jìn)行共價(jià)加工的過(guò)程。它通過(guò)在一個(gè)或多個(gè)氨基酸殘基加上修飾基團(tuán)，可以改變蛋白質(zhì)的物理、化學(xué)性質(zhì)，進(jìn)而影響蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象和活性狀態(tài)、亞細(xì)胞定位、折疊及其穩(wěn)定性以及蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用。

蛋白質(zhì)翻譯后修飾的豐度變化在生命活動(dòng)研究中具有重大意義，異常的翻譯后修飾會(huì)導(dǎo)致多種疾病的發(fā)生。質(zhì)譜可以分辨蛋白質(zhì)修飾前和修飾后分子量上的變化，因此只要我們知道靶蛋白翻譯后修飾前后分子量的精確變化,翻譯后修飾組學(xué)服務(wù)能幫助您對(duì)任何翻譯后修飾方式進(jìn)行鑒定和定量。

應(yīng)用^[7][8][9]

1.磷酸化修飾組學(xué)服務(wù)

蛋白質(zhì)的磷酸化修飾是生物體內(nèi)重要的共價(jià)修飾方式之一。磷酸化修飾本身所具有的簡(jiǎn)單、靈活、可逆的特性，以及磷酸基團(tuán)的供體ATP的易得性，使得磷酸化修飾被真核細(xì)胞所選擇接受成為一種最普遍的調(diào)控手段。

蛋白質(zhì)的磷酸化和去磷酸化這一可逆過(guò)程，幾乎調(diào)節(jié)著包括細(xì)胞的增殖、發(fā)育、分化、細(xì)胞骨架調(diào)控、細(xì)胞凋亡、神經(jīng)活動(dòng)、肌肉收縮、新陳代謝及腫瘤發(fā)生等生命活動(dòng)的所有過(guò)程，并且可逆的蛋白質(zhì)磷酸化是目前所知道的最主要的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)方式。目前已經(jīng)知道有許多人類(lèi)疾病是由于異常的磷酸化修飾所引起，而有些磷酸化修飾卻是某種疾病所導(dǎo)致的后果。

2.蛋白質(zhì)乙?；揎椊M學(xué)技術(shù)服務(wù)

乙?；揎検求w內(nèi)高度保守的可逆轉(zhuǎn)的蛋白修飾，對(duì)細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子的激活有著非常重要的作用。此外，還存在大量的非組蛋白乙?；揎梾⑴c了代謝通路及代謝酶活性的調(diào)節(jié)。乙酰化修飾組學(xué)技術(shù)服務(wù)采用肽段預(yù)分離降低高豐度組蛋白對(duì)蛋白乙?；b定的影響，再結(jié)合免疫共沉淀通過(guò)高效的抗體富集乙酰化的肽段，從而實(shí)現(xiàn)大規(guī)模乙?；蔫b定及定量。

3.蛋白質(zhì)泛素化修飾組學(xué)技術(shù)服務(wù)

泛素化修飾是一種重要的翻譯后修飾。泛素-蛋白酶體系統(tǒng)介導(dǎo)了真核生物體內(nèi)80%~85%的蛋白質(zhì)降解。此外，泛素化修飾還可以直接影響蛋白質(zhì)的活性和定位，調(diào)控包括細(xì)胞周期、細(xì)胞凋亡、轉(zhuǎn)錄調(diào)控、DNA 損傷修復(fù)以及免疫應(yīng)答等在內(nèi)的多種細(xì)胞活動(dòng)。

4.蛋白質(zhì)糖基化修飾組學(xué)技術(shù)服務(wù)

糖基化是在酶的控制下,蛋白質(zhì)或脂質(zhì)附加上糖類(lèi)的過(guò)程,發(fā)生于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體等部位。在糖基轉(zhuǎn)移酶作用下將糖轉(zhuǎn)移至蛋白質(zhì),和蛋白質(zhì)上的氨基酸殘基共價(jià)結(jié)合。蛋白質(zhì)經(jīng)過(guò)糖基化作用,形成糖蛋白。糖基化是對(duì)蛋白的重要的修飾作用,有調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)功能作用。

凝素親和法是目前糖蛋白質(zhì)組學(xué)中應(yīng)用最廣泛的分離富集方法。凝集素（lectin）是一類(lèi)糖結(jié)合蛋白質(zhì)，能專(zhuān)一識(shí)別某一特殊結(jié)構(gòu)的單糖或聚糖中特定的糖基序列而與之結(jié)合，它們與糖鏈可逆非共價(jià)結(jié)合，糖蛋白或糖肽被凝集素捕獲之后，通常用特定的單糖通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合凝集素將糖蛋白或糖肽洗脫下來(lái)。

蛋白質(zhì)經(jīng)過(guò)酶解后利用凝集素（lectin）富集N-糖基化肽段，然后用N-糖酰胺酶（PNGase）在H218O中切除連接在天冬酰胺殘基（Asn）上的糖鏈。該處理致使Asn分子量增加2.9890Da。最后用高精度LC-MS質(zhì)譜儀檢測(cè)脫糖后的肽段，并通過(guò)MASCOT軟件檢索數(shù)據(jù)庫(kù)，確認(rèn)脫糖后分子量與其理論分子量的變化以及糖基化修飾肽段的序列，從而確定該蛋白質(zhì)的N-糖基化位點(diǎn)。

5.其他修飾服務(wù)

利用質(zhì)譜對(duì)蛋白質(zhì)翻譯后修飾方式進(jìn)行鑒定和定量的基本原理是蛋白質(zhì)修飾前和修飾后分子量上的變化,質(zhì)譜就是利用這個(gè)分子量的變化值將磷酸化修飾的肽段與非磷酸化修飾的肽段分辨出來(lái)。只要知道靶蛋白翻譯后修飾前后分子量的精確變化,該服務(wù)就能幫助您對(duì)這種新的翻譯后修飾方式進(jìn)行鑒定和定量。

參考文獻(xiàn)

[1]Astrategyfortheidentification of proteins targeted by thioredoxin.Yano H,,WongJ H,Lee Y M,et al.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.2001

[2]A universal strategy for proteomic studies of SUMO and other ubiquitin-like modifiers.Rosas-Acosta G,,Russell W K,Deyrieux A,et al.Molecular and Cellular Proteomics.2005

[3]Global Phosphoproteome of HT-29human colon adenocarcinoma cells.KimJ E,TannenbaumS R,White F M.Journal of Proteome Research.2005

[4]Quantitative phosphoproteomics applied to the yeast pheromone signaling pathway.Gruhler A,Olsen J V,Mohammed S,et al.Molecular and Cellular Proteomics.2005

[5]Global approaches to understanding ubiquitination.Kaiser P,Huang L.Genome Biology.2005

[6]S-nitroso proteome of Mycobacterium tuberculosis:Enzymes of intermediary metabolismand antioxidant defense.Rhee K Y,Erdjument-Bromage H,Tempst P,et al.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.2005

[7]Mapping of phosphorylated proteins ontwo-dimensional polyacrylamide gels using protein phosphatase.Yamagata A,Kristensen D B,Takeda Y,et al.Proteomics.2002

[8]Detection of S-glutathionylated proteins by glutathione S-transferase overlay.Cheng G,Ikeda K,Iuchi Y,et al.Archive of Biochemistry and Biophysics.2005

[9]Proteomic analysis of in vivo phosphorylated synaptic proteins. Collins MO,Yu L,Coba MP,et al. Journal of Biological Chemistry . 2005