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首都师范大学学报(自然科学版)
第 27 卷第 6 期 Journal of Capital Normal University Vol. 27 ,No. 6
2006 年 12 月(Natural Science Edition) Dec. 2006
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
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3 (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:Q 753
蛋白质磷酸化(Protein phosphorylation) 是生物界胱氨酸磷酸化形成.
最普遍,也是最重要的一种蛋白质翻译后修饰(Post 蛋白质磷酸化具有以下功能: (1) 磷酸化参与酶
translational modifications ,PTMs) ,20 世纪 50 年代以来作用机制,在此过程磷酸化为反应性中间产物(多为
一直被生物学家看作是一种动态的生物调节过程. S 或 N 磷酸盐) ,如在磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶依
在细胞中,大约有 1/ 3 的蛋白质被认为是经过磷酸赖的磷酸转移酶系统( PTR) 的组氨酸蛋白激酶
化修饰的[1] . 在人类基因组中,大约有 2 %的基因编(HPr) ; (2) 磷酸化介导蛋白活性,蛋白分子通过蛋白
码了 500 种激酶和 100 种磷酸酶[2] . 蛋白质磷酸化激酶发生磷酸化,如蛋白激酶 A(丝氨酸和苏氨酸残
和去磷酸化是原核和真核生物细胞表达调控的关键基) 或不同的受体酪氨酸激酶(酪氨酸残基) ; (3) 天
环节,对许多生物的细胞功能起开关调控作用,是一冬氨酸、谷氨酸和组氨酸的磷酸化在细菌趋化反应
种普遍的重要调节机制. 因此,蛋白质磷酸化的分析的感觉性传导中发生解离.
和磷酸化位点的鉴定已成为目前蛋白质组学研究的
2 磷酸化蛋白质及磷酸化肽的标记
焦点之一.
传统磷酸化蛋白质分析大多利用32 P 放射性标
1 Miller 和 Anderson[3] 利用放射性32 P 对人体
磷酸化蛋白质根据其磷酸氨基酸残基的不同大内的两种热休克蛋白进行了标记,最终鉴定出保守
[4]
致可分为四类,即:O 磷酸盐、N 磷酸盐、酰基磷酸盐的丝氨酸磷酸化位点. de Carvalho 等在昆虫细胞
和 S 磷酸盐. O 磷酸盐是通过羟氨基酸的磷酸化形表达了人的单核细胞中的细胞质磷脂酶 A2 ,并采用
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成的,如丝氨酸、苏氨酸或酪氨酸,羟脯氨酸或羟赖放射性 P 标记法鉴定出磷酸化蛋白及其磷酸化位
氨酸磷酸化仍不清楚;N 磷酸盐是通过精氨酸、赖氨点. 尽管人们至今仍广泛地运用放射性同位素标记
酸或