蛋白質(zhì)是調(diào)控各種細胞功能的重要執(zhí)行者,決定著生命活動能否有序、高效的進行,而蛋白質(zhì)翻譯后修飾 (Protein translational modifications,PTMs) 則在這一過程中起著至關(guān)重要的作用。PTMs通過功能基團或蛋白質(zhì)的共價添加、調(diào)節(jié)亞基的蛋白水解切割或整個蛋白質(zhì)的降解,進而改變其化學(xué)性質(zhì)或結(jié)構(gòu),使得蛋白質(zhì)具有更為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和豐富多樣的功能,最終實現(xiàn)生物學(xué)功能的精細調(diào)節(jié)。這些修飾包括磷酸化、糖基化、泛素化、乙?;喯趸?、甲基化、琥珀?;鹊?。PTMs對細胞生物學(xué)、疾病發(fā)病機制和治療預(yù)防的研究中起到至關(guān)重要的作用。
磷酸化:
蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄后修飾,特別是蛋白質(zhì)的磷酸化,參與了體內(nèi)幾乎所有的細胞活動,因此檢測磷酸化蛋白對研究多種發(fā)育障礙及人類疾病至關(guān)重要。磷酸化抗體可以特異性識別磷酸化的氨基酸位點。磷酸化抗體可以用于區(qū)分蛋白質(zhì)的磷酸化及非磷酸化的存在形式,可用于對磷酸化蛋白進行定性、定量分析。
甲基化:
蛋白質(zhì)甲基化也是翻譯后修飾的一種形式,一般指精氨酸或賴氨酸在蛋白質(zhì)序列中的甲基化。在組蛋白中,蛋白質(zhì)甲基化是被研究最多的一類,某些組蛋白殘基通過甲基化可以抑制或激活基因表達,與癌癥、衰老、老年癡呆等許多疾病密切相關(guān),是表觀遺傳學(xué)的重要研究內(nèi)容之一,因此檢測甲基化蛋白意義重大。甲基化抗體可以特異性識別甲基化的氨基酸位點,可以用于區(qū)分蛋白質(zhì)的甲基化及非甲基化的存在形式,可用于對甲基化蛋白進行定性、定量分析。
乙?;?/p>
蛋白質(zhì)乙酰化是指在乙?;D(zhuǎn)移酶的作用下,在蛋白質(zhì)賴氨酸殘基上添加乙?;倪^程,是細胞控制基因表達,蛋白質(zhì)活性或生理過程的一種機制。乙?;贵w可以特異性識別乙酰化的氨基酸位點,可以用于區(qū)分蛋白質(zhì)的乙酰化及非乙?;拇嬖谛问剑捎糜趯σ阴;鞍走M行定性、定量分析。
糖基化:
糖基化是在酶的控制下,蛋白質(zhì)或脂質(zhì)附加上糖類的過程,發(fā)生于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。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)上的氨基酸殘基形成糖苷鍵。蛋白質(zhì)經(jīng)過糖基化作用,形成糖蛋白。糖基化是對蛋白的重要的修飾作用,有調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)功能作用。根據(jù) 糖苷鏈類型,哺乳動物的蛋白質(zhì)糖基化可以分為三類,即以Ser、Thr、Hpy和Hly的羥基的氧原子為連接點,形成-0-糖苷鍵型。以Asn的酰胺基、N一末端氨基酸的 α - 氨基以及Lys或Arg的ω - 氨基為連接點,形成-N-糖苷鍵型。由乙醇胺磷酸鹽、三個甘露糖苷、葡萄糖胺以及纖維醇磷脂組成的GPI糖基磷脂酰肌醇錨。糖基化抗體可以特異性識別糖基化的氨基酸位點,可以用于區(qū)分蛋白質(zhì)的糖基化及非糖基化的存在形式,可用于對糖基化蛋白進行定性、定量分析。
琥珀酰化:
賴氨酸是最容易被修飾的氨基酸基團之一,其修飾包括甲基化、泛素化、磷酸化、乙?;?、糖基化和丙酰化等,它通常在功能調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用。在2010年芝加哥大學(xué)團隊首次報告了賴氨酸琥珀?;╨ysine succinylation)這種新型蛋白質(zhì)的翻譯后修飾。來自3個蛋白(異檸檬酸脫氫酶、絲氨酸羥甲基轉(zhuǎn)移酶和甘油醛-3-磷酸脫氫酶A (GAPDH))之中,鑒定了4個琥珀酰賴氨酸候選肽,通過western blot分析、體內(nèi)同位素琥珀酸標記、MS/MS和HPLC洗脫對相應(yīng)合成肽進行驗證,證明所鑒定的琥珀酰-賴氨酸肽段來自體內(nèi)蛋白。這種修飾可以對不同生理環(huán)境做出應(yīng)答,并且在進化上是保守的。通過抗琥珀酰賴氨酸抗體的親和純化,在14個大腸桿菌蛋白之中鑒定出69個琥珀酰賴氨酸位點。結(jié)果表明,賴氨酸琥珀?;且环N自然發(fā)生的賴氨酸修飾。
乳酸化:
細胞代謝為所有生命過程提供能量和材料來源,腫瘤細胞的一個重要特征是重度依賴糖酵解產(chǎn)生大量乳酸,被稱為“瓦伯格效應(yīng) ”(Warburg effect),此現(xiàn)象于1924被德國科學(xué)家Otto. Warburg首次提出。瓦伯格效應(yīng)不但在腫瘤中存在,在免疫細胞激活,細胞重編程等過程中也廣泛存在。
2019年10月24日,芝加哥大學(xué)趙英明教授課題組(共同一作為Di Zhang和Zhanyun Tang)在Nature雜志發(fā)表研究,首次報道了乳酸作為組蛋白翻譯后的一種修飾,發(fā)揮著基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控的功能。這項最新發(fā)現(xiàn)成為該領(lǐng)域的最新突破,不僅幫助人們對乳酸的功能有了嶄新的理解,而且將促使醫(yī)學(xué)生物學(xué)者們重新審視“瓦伯格效應(yīng)”這個腫瘤研究中的經(jīng)典機制。研究者運用質(zhì)譜,液相色譜,同位素標記,以及免疫學(xué)等多種手段鑒定并驗證了在人和小鼠的細胞中,組蛋白賴氨酸上的乳酸化修飾廣泛存在
普健生物可提供各種修飾類型的抗體制備技術(shù)服務(wù),修飾類型包括磷酸化,甲基化,乙?;牾;?,乳酸化,糖基化等。