实验方法原理 | 磷酸化分析的原理研究的最常见的磷酸化类型是丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸的磷酸酯化。已知发生的磷酸化还有精氨酸、组氨酸和赖氨酸的亚酰胺化,以及天冬氨酸和谷氨酸的酰化。这些修饰中的其中一些是化学不稳定的,通常观察不到,除非采取特殊的保护措施防止他们在蛋内质分离过程中消失。举例来说,组氨酸磷酸化是一个相对常见的修饰,至少在原核生物中是这样,但是,在聚丙烯酰胺凝胶常用的酸性染色条件下,磷酸化组氨酸完全消失。因此,在凝胶分离的蛋白质中通常观察不到磷酸化组氨酸,其在细胞中出现的频率也很难估计。
蛋白质磷酸化水平是由两个作用相反的酶系一一磷酸酶和激酶来调控的。这些酶中大部分的纳构、专一性、调控已被深入研究过。 据估计有几百种蛋白激酶/磷酸酶,它们有不同的底物、动力学特性、组织分布及其与调控通路的关系。通过对酿酒酵母全基因组 DNA 序列中被认为代表蛋白激酶(磷酸酶)的序列基元 (motif) 的分析表明、酵母能够表达 123 种不同的蛋白激酶 (40 种蛋白磷酸酶).这就暗示 2%的酵母蛋白参与了蛋白质磷酸化过程。了解蛋白质磷酸化对功能的影响可以深入理解生命系统如何在分子水平进行调控,例如,一个单一的磷酸化过程可以调节糖原磷酸化酶的活性。对蛋白质酪氨酸激酶 p561ck 的研究工作表明,在单个丝氨酸上的磷酸化[可能是由促分裂原活化蛋白 (MAP) 激酶所致], 能够改变一个酶的底物专一性。酪氨酸磷酸盐诱导的蛋白质相互作用已经表明其提供了稳定蛋白质复合物所需的支架,这种蛋白质复合物表现出复杂的生物功能,持别是在细胞间的信号传导过程中, 因此可以明显看出可逆的蛋白质磷酸化是一种非常重要的蛋白质修饰,它能改变酶的催化活性和底物的专一性,调节具有调控功能的蛋白质复合物的稳定性和亚细胞定位,从而扩展生物活性和功能。 |
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