以下是十种最常见的蛋白修饰方法,按其类型和应用场景分类介绍:
1. 翻译后修饰(Post-translational Modifications, PTMs)
-
磷酸化(Phosphorylation):通过添加磷酸基团(-PO₃²⁻)修饰蛋白质的特定氨基酸残基(如丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸),调节蛋白质的活性、定位和相互作用。
-
乙酰化(Acetylation):主要发生在赖氨酸残基上,通过添加乙酰基团(-COCH₃)来修饰,影响蛋白质的稳定性、活性和基因表达
-
泛素化(Ubiquitination):将泛素蛋白共价连接到目标蛋白上,调节蛋白质的降解、定位和功能
-
糖基化(Glycosylation):在蛋白质的天冬酰胺、丝氨酸或苏氨酸残基上添加糖链,影响蛋白质的折叠、稳定性和细胞间相互作用
-
甲基化(Methylation):在赖氨酸或精氨酸残基上添加甲基基团(-CH₃),调节基因表达和蛋白质功能
2. 化学修饰(Chemical Modifications)
-
赖氨酸修饰(Lysine Modifications):利用赖氨酸残基的伯氨基(-NH₂)与多种电philic试剂(如N-羟基琥珀酰亚胺酯、异硫氰酸酯等)反应,实现蛋白质的化学修饰
-
半胱氨酸修饰(Cysteine Modifications):通过半胱氨酸残基的巯基(-SH)与卤代羰基化合物、马来酰亚胺等试剂反应,实现蛋白质的特异性修饰
-
非天然氨基酸的引入(Incorporation of Non-canonical Amino Acids, ncAAs):通过遗传密码扩展技术将带有特定化学基团(如叠氮基、炔基等)的ncAAs插入蛋白质中,再利用点击化学(Click Chemistry)等方法进行进一步修饰
-
N-末端修饰(N-terminal Modifications):通过生物模拟的转氨反应等方法对蛋白质的N-末端进行修饰
-
C-末端修饰(C-terminal Modifications):利用蛋白质C-末端的羧基(-COOH)进行化学修饰