修饰蛋白质组学
修饰蛋白质组学 2023-11-29 17:09
磷酸化蛋白组
蛋白质磷酸化修饰(Phosphorylation)是目前分布最多、也是研究最广泛的修饰，其发生过程是在激酶(Kinase)催化下，将ATP的磷酸根基团转移到蛋白的氨基酸(Ser、Tyr、Thr)侧链上。
发生磷酸化修饰的氨基酸上共价连接磷酸基团，其分子质量会增加79.97Da。利用质谱可精准测定分子量是否发生了79.97Da的质量偏移，从而检测磷酸化修饰肽段及位点。
乙酰化及其他酰化蛋白组
蛋白酰化修饰能通过感应代谢环境变化而变化，同时其常在代谢酶上发生修饰，参与调控下游代谢物变化。其发生过程是在酶（或非酶）的作用下将酰基CoA的酰基官能团转移至蛋白质氨基酸(Lys)残基上。
发生酰化修饰的氨基酸上可共价连接乙酰、琥珀酰、丙酰等酰基分子，其分子质量会相应增加42.01Da、100.01Da和56.03Da等。质谱能够精准地测定分子量是否发生相应的质量偏移，实现酰化修饰肽段及位点的分析。
泛素化蛋白组
蛋白泛素化修饰（Ubiquitination）常伴随泛素-蛋白酶体降解，引起蛋白稳定性变化，参与增值凋亡、内吞、免疫等各种生物调控过程。其发生过程是通过一个三酶级联(E1-E2-E3)反应，使得单或多个泛素分子连接到蛋白氨基酸（Lys）侧链上，并常伴随蛋白酶体降解，调控蛋白表达水平变化。
发生泛素化修饰的赖氨酸共价连接泛素分子，即两个甘氨酸K-ε-GG残基，使分子量产生114.1Da的质量偏移。利用质谱可精准测定分子量是否发生114.1Da的质量偏移，从而检测泛素化修饰肽段及位点。
N-糖基化蛋白组
蛋白糖基化(Glycosyltion)能通过改变蛋白折叠定位等调控蛋白功能，在大分子识别、细胞间通讯中发挥作用，也是血浆等体液中丰度最高的修饰。其发生过程是在糖基转移酶作用下降糖类转移至蛋白质上特殊的氨基酸残基形成糖苷键的过程，可分为N-糖基化及O-糖基化。N-糖基化修饰是N-糖链与天冬氨酸的自由基NH2共价连接而成。
利用N-糖苷酶(PNGase)在重水(H2O18)中切除天冬酰胺（Asn）上的N糖链，使天冬酰胺转变为O18天冬氨酸，该位点分子量存在2.99Da的质量偏移。通过质谱可精准测定其分子量是否存在2.99Da的质量偏移，实现N糖基化修饰肽段及位点的分析。
甲基化蛋白组
蛋白甲基化（Methylation)能修饰组蛋白、转录因子等蛋白上的甲基化变化，参与基因表达调控、相互作用等多种过程。其发生过程是甲基通过甲基酶促转移到蛋白质的氨基酸残基（通常为赖氨酸或精氨酸）上。
蛋白质甲基化通常发生在精氨酸和赖氨酸上，可同时连接最多3个甲基基团，其单/双/三甲基化的分子量会相应增加14.02Da/28.03Da/42.05Da。质谱可精准测定这些分子量的变化，检测甲基化修饰肽段及位点的分析。
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