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翻譯后修飾蛋白組學(xué) (Post-Translational Modification Proteomics,簡稱 PTM Proteomics) 是蛋白組學(xué)的一個子領(lǐng)域,專門研究蛋白翻譯后修飾的類型、位置和動態(tài)變化。由于翻譯后修飾對于蛋白功能、活性、定位和穩(wěn)定性有著關(guān)鍵的影響,因此,對其進行深入研究對于理解細胞信號傳導(dǎo)、蛋白網(wǎng)絡(luò)交互和疾病發(fā)生機制等方面都具有重要意義。
圖1.dànbáizhì翻譯后修飾方式鑒定示意圖
翻譯后修飾的種類眾多,包括磷酸化、乙?;?、泛素化、SUMO化、糖基化、脫酰胺化等。翻譯后修飾致力于鑒定和量化這些不同的修飾:
識別和定量分析: 識別dànbáizhì上的PTM位點,以及這些修飾的豐度變化。
功能研究: 探究特定PTM如何影響dànbáizhì功能,包括酶活性、相互作用伙伴和亞細胞定位。
調(diào)控機制: 理解細胞如何通過PTM來調(diào)控復(fù)雜的生物過程。
質(zhì)譜技術(shù),特別是液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜 (LC-MS/MS),是研究翻譯后修飾的主要手段。通過質(zhì)譜,可以鑒定修飾的具體位置和種類。為了富集特定修飾的蛋白或肽段,經(jīng)常使用親和純化技術(shù),例如抗體沉淀或特定的結(jié)合珠。通過標(biāo)記(例如 SILAC、iTRAQ、TMT)或標(biāo)記自由(如SWATH、DIA)的方法,可以定量分析修飾在不同條件下的動態(tài)變化。大量的數(shù)據(jù)處理和分析需要專門的生物信息學(xué)工具,例如MaxQuant、Skyline和Proteome Discoverer。
1.疾病研究: 例如癌癥、神經(jīng)退行性疾病中的異常PTM。
2.藥物發(fā)現(xiàn): 針對特定PTM酶的抑制劑或激活劑的開發(fā)。
3.生物標(biāo)志物開發(fā): 利用特定的PTM模式作為疾病的診斷或預(yù)后指標(biāo)。
4.基礎(chǔ)生物學(xué): 理解細胞信號傳導(dǎo)、dànbáizhì折疊和降解等基本生物過程。
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