蛋白質(zhì)是調控各種細胞功能的重要執行者,決定著(zhù)生命活動(dòng)能否有序、高效的進(jìn)行,而蛋白質(zhì)翻譯后修飾 (Protein translational modifications,PTMs) 則在這一過(guò)程中起著(zhù)至關(guān)重要的作用。PTMs通過(guò)功能基團或蛋白質(zhì)的共價(jià)添加、調節亞基的蛋白水解切割或整個(gè)蛋白質(zhì)的降解,進(jìn)而改變其化學(xué)性質(zhì)或結構,使得蛋白質(zhì)具有更為復雜的結構和豐富多樣的功能,最終實(shí)現生物學(xué)功能的精細調節。這些修飾包括磷酸化、糖基化、泛素化、乙?;?、亞硝基化、甲基化、琥珀?;鹊?。PTMs對細胞生物學(xué)、疾病發(fā)病機制和治療預防的研究中起到至關(guān)重要的作用。
磷酸化:
蛋白質(zhì)轉錄后修飾,特別是蛋白質(zhì)的磷酸化,參與了體內幾乎所有的細胞活動(dòng),因此檢測磷酸化蛋白對研究多種發(fā)育障礙及人類(lèi)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(diǎn)。磷酸化抗體可以用于區分蛋白質(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(jìn)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(lài)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(lèi),某些組蛋白殘基通過(guò)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(guān)遺傳學(xué)的重要研究?jì)热葜?,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(diǎn),可以用于區分蛋白質(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(jìn)行定性、定量分析。
乙?;?/p>
蛋白質(zhì)乙?;侵冈谝阴;D移酶的作用下,在蛋白質(zhì)賴(lài)氨酸殘基上添加乙?;倪^(guò)程,是細胞控制基因表達,蛋白質(zhì)活性或生理過(guò)程的一種機制。乙?;贵w可以特異性識別乙?;陌被嵛稽c(diǎn),可以用于區分蛋白質(zhì)的乙?;胺且阴;拇嬖谛问?,可用于對乙?;鞍走M(jìn)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(lèi)的過(guò)程,發(fā)生于內質(zhì)網(wǎng)。在糖基轉移酶作用下將糖轉移至蛋白質(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(guò)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,有調節蛋白質(zhì)功能作用。根據 糖苷鏈類(lèi)型,哺乳動(dòng)物的蛋白質(zhì)糖基化可以分為三類(lèi),即以Ser、Thr、Hpy和Hly的羥基的氧原子為連接點(diǎn),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(diǎn),形成-N-糖苷鍵型。由乙醇胺磷酸鹽、三個(gè)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(diǎn),可以用于區分蛋白質(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(jìn)行定性、定量分析。
琥珀?;?/p>
賴(lài)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?;?,它通常在功能調節中發(fā)揮重要作用。在2010年芝加哥大學(xué)團隊首次報告了賴(lài)氨酸琥珀?;╨ysine succinylation)這種新型蛋白質(zhì)的翻譯后修飾。來(lái)自3個(gè)蛋白(異檸檬酸脫氫酶、絲氨酸羥甲基轉移酶和甘油醛-3-磷酸脫氫酶A (GAPDH))之中,鑒定了4個(gè)琥珀酰賴(lài)氨酸候選肽,通過(guò)western blot分析、體內同位素琥珀酸標記、MS/MS和HPLC洗脫對相應合成肽進(jìn)行驗證,證明所鑒定的琥珀酰-賴(lài)氨酸肽段來(lái)自體內蛋白。這種修飾可以對不同生理環(huán)境做出應答,并且在進(jìn)化上是保守的。通過(guò)抗琥珀酰賴(lài)氨酸抗體的親和純化,在14個(gè)大腸桿菌蛋白之中鑒定出69個(gè)琥珀酰賴(lài)氨酸位點(diǎn)。結果表明,賴(lài)氨酸琥珀?;且环N自然發(fā)生的賴(lài)氨酸修飾。
乳酸化:
細胞代謝為所有生命過(guò)程提供能量和材料來(lái)源,腫瘤細胞的一個(gè)重要特征是重度依賴(lài)糖酵解產(chǎn)生大量乳酸,被稱(chēng)為“瓦伯格效應 ”(Warburg effect),此現象于1924被德國科學(xué)家Otto. Warburg首次提出。瓦伯格效應不但在腫瘤中存在,在免疫細胞激活,細胞重編程等過(guò)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(zhù)基因轉錄調控的功能。這項最新發(fā)現成為該領(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,而且將促使醫學(xué)生物學(xué)者們重新審視“瓦伯格效應”這個(gè)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(lài)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(lèi)型的抗體制備技術(shù)服務(wù),修飾類(lèi)型包括磷酸化,甲基化,乙?;?,琥珀?;?,乳酸化,糖基化等。