蛋白翻译后修饰
蛋白翻译后修饰(齐以涛老师)
上课老师没说重点
1.
蛋白的概念:由许多氨基酸通过肽键相连形成的高分子含氮化合物。 2. 3.
蛋白后修饰概念与意义 (PPT4-5) 蛋白后修饰种类 1、 切除加工 2、 糖基化 3、 羟基化 4、 甲基化 5、 磷酸化 6、 乙酰化 7、 泛素化 8、 类泛素化 9、 … 200、 …
磷酸化修饰
1、概念:
磷酸化就是通过蛋白质磷酸化激酶将ATP的磷酸基转移到蛋 白的特定位点上的过程。大部分细胞过程实际上就是被可逆 的蛋白磷酸化所调控的,至少有30%的蛋白被磷酸化修饰
2、作用位点:
蛋白翻译后修饰
丝氨酸、苏氨酸与酪氨酸就是主要的磷酸化氨基酸,大多数 磷酸化蛋白质都有多个磷酸化位点,并且其磷酸化位点就是 可变的。
3、实例(MAPK途径):
分裂原活化的蛋白激酶(MAPK)、分裂原活化的蛋白激酶的激酶( MAPKK)、分裂原活化的蛋白激酶的激酶之激酶(MAPKKK)。 在真核细胞中,这3种类型的激酶构成一个MAPK级联系统(MAPK cascade),通过MAPKKK-MAPKK-MAPK逐级磷酸化,将外来信号级联放大并传递下去。 具体过程如下:
? MAPKKK位于级联系统的最上游,能够通过胁迫信号感受器或者信号分子的受体,或者其本身就直接感受胞外信号刺激而发生磷酸化 ? MAPKKK磷酸化后变为活化状态,可以使MAPKK磷酸化
? MAPKK始终存在于细胞质中,MAPKK磷酸化以后通过双重磷酸化作用将MAPK激活
? MAPK被磷酸化后有3种可能的去向: (1)停留在细胞质中,激活一系列其它的蛋白激酶
蛋白翻译后修饰
(2)在细胞质中使细胞骨架成分磷酸化
(3)进入细胞核,通过磷酸化转录因子,调控基因的表达 4、功能与意义:
一:调节酶蛋白及生理代谢
① 糖分解代谢中糖原磷酸化酶活性的调节,被磷酸化的酶具有活性,去磷酸化的酶无活性
② 磷酸化或去磷酸化使胞内已存在酶的活性被激活或失活,调节胞内活性酶的含量 二: 调节转录因子活性
转录因子通常包含DNA结合结构域与转录激活结构域、 转录因子在转录激活结构域或调控结构域发生磷酸化,直接影响其转录活性、 c-Jun转录激活结构域的两个丝氨酸残基磷酸化,正调控c-Jun的转录活性、
三:调节转录因子核转位
? TGF-b与其I型、II型受体结合,结合后的TGF-b I型受体识别R-Smad包括Smad2与Smad3,作用于C末端的丝氨酸使其磷酸化而被激活,激活后的R-Smad与Smad4结合转入细胞核内,发挥转录调节活性
? NF-kB与其抑制因子IkB形成复合体时存在于胞质。当IkB磷酸化、泛素化后,与NF-kB解离后,NF-kB失去其抑制,得以转入核内,间接调节基因转录活性。
四:调节转录因子与DNA结合活性
蛋白翻译后修饰
? ATF/CREB家族成员ATF-1(activating transcription factor 1)与CREB(cAMP response element binging protein)都可以与DNA序列TGACG结合。ATF-1在Ser残基上磷酸化可以增强其与DNA位点的结合,从而增强转录因子DNA结合活性
? 紫外线照射激活p53的DNA结合活性,主要通过p38蛋白激酶磷酸化p53的Ser残基
? c-Jun DNA结合结构域附件的3个氨基酸磷酸化,就不能与DNA结合。
5、功能与意义总结:
? 蛋白质磷酸化就是生物体内普遍存在的一种调节方式,几乎涉及所有生理及病理过程
? 尤其对细胞因子、生长因子的信号转导及细胞生长、分化与凋亡有重要作用
? 包括细胞信号转导、肿瘤发生、新陈代谢、神经活动、肌肉收缩、细胞增殖、发育与分化,细胞骨架调控与细胞凋亡等。
乙酰化修饰
1、概念:
在乙酰化酶催化下将乙酰基团转移到底物蛋白质赖氨酸残基上的过程。其逆反应由蛋白质脱乙酰酶催化,称为蛋白质的脱乙酰化。首次发现组蛋白被乙酰化修饰。 2、意义与功能; 一:刺激DNA转录
蛋白翻译后修饰
? 组蛋白N端包裹于DNA外使DNA无法暴露,乙酰化后组蛋白与DNA结合减弱,DNA得以暴露,从而刺激DNA的转录 二:调节转录因子与DNA结合活性
? 1、刺激转录因子与DNA结合:p53, E2F1, GATA1与EKLF(erythroid kruppel like factor)的乙酰化位点靠近其DNA结合结构域
? 2、阻止转录因子与DNA结合: HMG1(high mobility group 1)乙酰化的赖氨酸残基位于DNA结合结构域内。 三:调节蛋白质间相互作用
? 1、TCF(T-cell specific transcription factor)与其共刺激因子armadillo的结合可被TCF的乙酰化干扰
? 2、 核受体的乙酰化影响其与共刺激因子ACTR(activator of the thyroid and retinoicacid receptor)的结合。 四:影响蛋白质稳定性 ? E2F1乙酰化延长其半衰期 ? a-微管蛋白乙酰化影响微管稳定性 五.组蛋白乙酰化
? 组蛋白低乙酰化,由于组蛋白N末端富含正电荷的氨基酸,与带负电的DNA靠静电招募结合紧密,因此转录因子很难与DNA的 启动区域结合,基因表达被抑制
? 组蛋白乙酰化时,乙酰化中与了组蛋白赖氨酸与精氨酸残基的正电荷,降低了与DNA相互作用的能力,转录因子可以很容易的与DNA的启动子区域结合,介导基因表达。