文档介绍：第27卷第6期 2006年12月首都师范大学学报(自然科学版) Journal Capital Normal University (Natural Science Edition) 蛋白质的磷酸化修饰及其研究方法张倩杨振安学丽王爱丽李巧云晏月明’(首都师范大学生命科学学院,北京 100037) 摘要蛋白质磷酸化是一种重要的翻译后修饰,它参与和调控生物体内的许多生命活动。随着蛋白质组技术的不断发展,蛋白质磷酸化的研究越来越受到广泛的重视。本文介绍了蛋白质磷酸化修饰的主要类型与功能、磷酸化蛋白质及磷酸化肽的标记和分离与富集、磷酸化肽及磷酸化位点分析以及蛋白质的磷酸化改性等方法,并综述了近年来国内外的主要研究进展。关键词:磷酸化,磷酸化蛋白质,磷酸化肽,磷酸化改性,质谱. 中图分类号:。'753 蛋白质磷酸化(Protein phosphorylation)是生物界最普遍,也是最重要的一种蛋白质翻译后修饰(Post. translational modifications,PTMs),20世纪50年代以来一直被生物学家看作是一种动态的生物调节过程. 在细胞中,大约有1/3的蛋白质被认为是经过磷酸化修饰的?.在人类基因组中,大约有2%,对许多生物的细胞功能起开关调控作用,,蛋白质磷酸化的分析和磷酸化位点的鉴定已成为目前蛋白质组学研究的焦点之一. 1 蛋白质磷酸化的主要类型与功能磷酸化蛋白质根据其磷酸氨基酸残基的不同大致可分为四类,即:O一磷酸盐、、,如丝氨酸、苏氨酸或酪氨酸,羟脯氨酸或羟赖氨酸磷酸化仍不清楚;、赖氨酸或组氨酸的磷酸化形成的;酰基磷酸盐是通过天冬氨酸或谷氨酸的磷酸化形成;而S一磷酸盐通过半收稿日期:—27 *通讯作者胱氨酸磷酸化形成. 蛋白质磷酸化具有以下功能:(1)磷酸化参与酶作用机制,在此过程磷酸化为反应性中间产物(多为 ),如在磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶依赖的磷酸转移酶系统(PTR)的组氨酸蛋白激酶(HPr);(2)磷酸化介导蛋白活性,蛋白分子通过蛋白激酶发生磷酸化,如蛋白激酶A(丝氨酸和苏氨酸残基)或不同的受体酪氨酸激酶(酪氨酸残基);(3)天冬氨酸、谷氨酸和组氨酸的磷酸化在细菌趋化反应的感觉性传导中发生解离. 。利用放射性32P对人体内的两种热休克蛋白进行了标记, Carvalho等‘40在昆虫细胞表达了人的单核细胞中的细胞质磷脂酶A2,,,这种方法存在放射性污染问题; 其次,在某一专一蛋白激酶或者蛋白质体外磷酸化条件还不清楚的情况下,需要分析内源性蛋白质磷酸化时,这种方法就无能为力了. 万方数据首都师范大学学报(自然科学版) 2006矩从20世纪80年代起, 470气相蛋白质顺序仪固相法非放射分析磷酸化酪氨酸,[, 可以在低pmol范围同时分析所有3种PTH一磷酸化氨基酸,进而可分析蛋白质或多肽中磷酸化氨基酸残基,"o还对磷酸化底物肽的硫代磷酸化及荧光标记进行了报道,他们以七肽LRRAsLG(肯普肽Kemptide)为蛋白激酶A的底物模型,研究硫代磷酸化和荧光标记反应条件,以及标记产物的性质,. 同位素编码亲和标签(ICAT)19]作为蛋白水平定量的质量标签,¨训(PhIAT)是一种含两个不同质量的生物素亲和标签,实际上就是用不同的化学方法处理磷酸肽,从而标记出修饰位点. 现已建立了两种从复杂混合物中专一分离磷酸化蛋白/