原核生物的蛋白质翻译后修饰VIP免费

Pifll!⋯。V~,rW．pibb．ac．cn原核生物的蛋白质翻译后修饰枣谭永聪王启军赵国屏姚玉峰)“()上海交通大学医学院基础医学院病原生物学教研室，上海200025：中国科学院上海植物生理与生态研究所合成生物学实验室，上海200032)摘要蛋白质翻译后修饰是调节蛋白质生物学功能的关键步骤之一，是蛋白质动态反应和相互作用的一个重要分子基础，同时，它也是细胞信号网络调控的重要靶点．目前，蛋白质翻译后修饰已经成为国际上蛋白质研究的一个极其重要的热点．在原核生物生命活动中，蛋白质的翻译后修饰具有‘卜分重要的作用，如参与细胞信号传导、物质的代谢、蛋白质的降解、致病微生物的致病过程等．综述了经典原核生物蛋白质翻译后修饰的种类、机制和功能，同时介绍了最近发现的原核生物的全局性乙酰化修饰以及结核分枝杆菌中类泛素化修饰．关键词原核生物，蛋白质翻译后修饰，糖基化，学科分类号Q93，Q5磷酸化，脂质化，乙酰化，类泛素化，甲基化D0I：10．3724／SP_J．1206．2010．00138很长时间里，蛋白质翻译后修饰并未引起足够重视，直到2004年泛素介导蛋白质降解的发现获得诺贝尔奖之后，这一情形才有明显改观．迄今，人们已发现多达200多种的蛋白质修饰．蛋白质翻译后修饰几乎参与了细胞所有的正常生命活动过程，并发挥十分重要的调控作用，目前已经成为国际上蛋白质研究的一个极其重要的领域．但相比真核生物，对原核生物蛋白质翻译后修饰研究得比较少．目前研究证实，原核生物的蛋白质可以通过小分子化合物修饰，比如糖基化、脂基化、甲基化、磷酸化、生物素化、烷基化等几十种类型来改变蛋白质的稳定性、结构和功能．而且随着技术的进步，最近在原核生物中还发现了类真核的泛素化修饰以及全局性的乙酰化修饰，以下将详细阐述近年对原核生物中蛋白质修饰的最新发现和研究进展．1糖基化蛋白质的糖基化是蛋白质翻译后修饰中最普遍、最多样的，是低聚糖以糖苷的形式与蛋白质上特定的氨基酸残基共价结合的过程．曾经一度认为糖基化只存在于真核细胞中，但研究表明，原核生物中也存在蛋白质的糖基化修饰，而且由于在糖基的单糖结构和组成上的不同而显得比真核生物中的更加丰富多样．1．1糖基化的类型目前已发现超过7O种细菌蛋白质糖基化修饰，细菌的蛋白质糖基化和真核生物一样可以按照氨基酸和糖的连接方式分为4类：O位糖基化、N位糖基化、C位甘露糖化以及GPI(glycophosphatidlyinosito1)锚定连接，但是前者在连接方式和结构上不一样，而且糖基中还含有一些在真核生物当中罕见的单糖，因而显得更加丰富多彩．下面主要介绍原核生物中蛋白质的N位糖基化修饰方式．在原核生物空肠曲杆菌中，七庚糖最终与蛋白质的天冬氨酸相连，通过对其结构的研究发现，不同于真核生物中多萜醇途径的N位糖基化发生在内质网里，原核生物的N位糖基化发生在周质空间里，而且有它独特的Pgl途径，过程如图1所示．国家自然科学基金(30870100)~U国家重点基础研究发展计；~1J(973)f2009CB522605)资助项目．+通讯联系人．Tel：021—64671226，E—mail：yryao@sjtu．edu．cn收稿日期：2010—07—22，接受日期：2010—10一l1·198·生物化学与生物物理进展Prog．Biochem．Biophys．细胞质Fig．1N·glycosylationofproteinsthroughthePglpathwayinprokaryotes图1原核生物中蛋白质N位糖基化的P途径这个过程主要依赖p基因簇编码的各种酶来完成，pgl编码PglA，PglC，PglH，PglI，PglJ，这5个糖基化转移酶负责对脂质载体上七庚糖的组装，各自发挥不同的作用．它还编码PglF，UDP-N．乙酰葡萄糖胺C6脱水酶，PglD，N一乙酰转移酶，PglE，C．4氨基转移酶，这3个酶负责将UDP—GIcNAc转换为UDP．Baeillosamine．WlaB被认为是ATP结合和运输蛋白，它能将糖基从胞质翻转到周质内，PglB则负责将糖基转移到蛋白质上【”．研究发现，P系统中最主要的酶是寡糖转移酶(OST)，PglB，它是一种细胞膜整合蛋白，只有一种组分，大小82ku，有高度保守的氨基酸序列W-W-D—Y—G，而且它的氨基酸序列和SST3(真核生物寡糖转移酶中功能非常重要的组分回)相似性非常高，它能将脂质载体上的七庚糖转移到蛋白质上使其糖基化．关于糖基化位点，普遍认为...