2025-06-25
Highlights
1.何为翻译后修饰？有哪些特点？
2.修饰组经典的修饰类型有哪些，分别有什么功能？
3.派森诺在蛋白组+修饰组研究案例丰富，覆盖完整的机制链条，通过关联分析解析修饰密码。
一、何为翻译后修饰
翻译后修饰（post-translation modifications,PTM）：是指对翻译后的蛋白质进行共价加工的过程，通过在一个或多个氨基酸残基加上修饰基团，可以改变蛋白质的理化性质，进而影响蛋白质的空间构象和活性状态，亚细胞定位及蛋白互作。
二、基于质谱的翻译后修饰（PTMs）有什么特点？
（1）高通量：一次性对样本的全部蛋白质进行大规模的定性或者定量分析
（2）更全面：生命活动不仅和蛋白质的表达丰度有关，也和PTM状态密切相关，PTM更有助于揭示生命活动的分子调控机制
（3）更准确：二级质谱图谱匹配，精确定位到发生修饰的氨基酸位点
（4）更新颖：有助于发现更多的翻译后修饰
三、高频修饰类型
（1）磷酸化修饰
蛋白质磷酸化(Phosphorylation)是最常见、最重要的共价修饰方式。磷酸化的过程就是在激酶的催化作用下，将ATP的磷酸根基团转移到蛋白的氨基酸侧链（△M=79.9799 -H+H2O3P），蛋白的磷酸化和去磷酸化这一可逆过程几乎调节着生命活动的所有过程，包括细胞的增殖、发育和分化 ，细胞骨架调控、细胞凋亡等。
（2）乙酰化修饰
蛋白质乙酰化最早发现主要发生在细胞核内的组蛋白上，参与调控基因转录过程。后来，随着质谱技术的发展，发现在胞质或其他细胞器中大量的非组蛋白存在赖氨酸乙酰化修饰的现象，越来越多的非组蛋白的特定位点乙酰化已被证实可调节其活性、定位、特异性相互作用以及稳定性。蛋白质乙酰化（acetylation）是指在乙酰基转移酶（HATs/KATs）的催化下把乙酰基团（如乙酰辅酶A 等供体）共价结合到底物蛋白质的赖氨酸残基上的过程。此过程可以被去乙酰化酶 (HDACs/KDACs) 逆转，将乙酰化蛋白质去乙酰化。
（3）乳酸化修饰
蛋白质乳酸化（protein lactylation）是一种新型的翻译后修饰，指的是乳酸基团（lactyl group）共价附着在蛋白质肽链的赖氨酸残基上。这种修饰最早在 2019 年被发现，并被认为是一种通过乳酸和蛋白质之间的共价结合形成的化学修饰。其研究与代谢、细胞信号传导以及疾病的研究息息相关。乳酸是一种代谢产物，通常由糖酵解途径产生。当细胞处于低氧环境（如剧烈运动或肿瘤组织中）时，葡萄糖会被分解为乳酸，而不是完全氧化为二氧化碳。L-乳酸是人体和真核生物中的主要乳酸形式；原核生物代谢产生的乳酸主要为D-乳酸。
（4）泛素化修饰
泛素是一类在真核细胞中普遍存在的由76个氨基酸组成的高度保守小分子。一个或多个泛素分子能够在一系列酶的作用下共价连接至蛋白质底物上，形成泛素化修饰。泛素-蛋白酶体系统是细胞内绝大多数蛋白质降解的主要方式之一，因此蛋白质泛素化修饰是与蛋白质降解和功能调控密切相关的翻译后修饰形式。蛋白质泛素化研究有助于了解细胞周期调控、增殖与分化、凋亡以及蛋白质周转代谢的机制。
（5）糖基化修饰
真核生物中多肽和蛋白质分子经过核糖体合成后大多需要经过翻译后修饰才能正常的行使相应的生物学功能，蛋白质糖基化是真核生物常见的蛋白质翻译后修饰方式。蛋白质糖基化是在糖基转移酶的作用下，通过糖苷键将蛋白质分子与糖链分子进行连接，形成糖蛋白的过程。蛋白质糖基化修饰不仅参与细胞间相互作用、细胞外基质组织的形成以及细胞信号传导等重要的细胞过程，还可以改变蛋白质的结构、蛋白质的定位和蛋白质的运输方式，影响蛋白质的稳定性、生物学活性和功能，在生物体内发挥着重要的生理功能。
四、深度蛋白组+修饰组联合分析内容
蛋白质作为生命活动的核心执行者，其功能调控不仅依赖于丰度变化，更受到翻译后修饰（PTM）的动态调节。磷酸化、乙酰化、糖基化等修饰通过改变蛋白质活性、定位及相互作用，在细胞信号转导、代谢调控、疾病发生等过程中发挥关键作用。然而，单一维度的蛋白质组学分析难以全面揭示复杂生物机制：例如，某些蛋白丰度未发生显著变化，但其功能可能因修饰水平改变而重塑。因此，蛋白质组与修饰组学的联合分析，已成为系统解析分子调控网络的核心策略。
