蛋白质α-N-末端乙酰化修饰研究进展
核糖体,亚基,1α-N-末端乙酰化修饰,2α-N-末端乙酰转移酶及分类,3α-N-末端乙酰化修饰的(X)PX法则与分子机制,4α-N-末端乙酰化修饰的作用,5α-N-末端乙酰化蛋白质的序列测定方法,6小结
黄忱,陈建华α-N-末端乙酰化修饰(α-N-terminal acetylation)是一种蛋白质 N-末端的修饰形式,是真核生物中最为普遍的蛋白质修饰方式之一。虽然 α-N-末端乙酰化修饰早在 20 世纪70年代就被科学家所发现,但是到目前为止,其广泛存在的意义仍未有定论。近年来,研究人员发现了 α-N-末端乙酰化修饰发生的规律,总结出了(X)PX 法则,探明了 α-N-末端乙酰化修饰对多种蛋白质起着特异性的重要作用,使得人们更加清楚地了解细胞内一些生化反应发生的原理以及不同细胞通路的调节方式。此外,α-N-末端乙酰化蛋白质的序列检测方法也是近年来研究的热点之一。本文简要综述α-N-末端乙酰化修饰的研究进展。
1 α-N-末端乙酰化修饰
α-N-末端乙酰化修饰是一种十分普遍的蛋白质 N-末端修饰形式,由乙酰转移酶(N-terminal acetyltransferase,NAT)催化,将乙酰辅酶 A(acetyl-CoA,AcCoA)的乙酰基团转移到蛋白质 N-末端的 α-氨基上[1],其结果是蛋白质的总质量增加 42 D。
新生肽链的第一个氨基酸通常是甲硫氨酸,大多数的新生肽链都必须经过甲硫氨酸切除作用,即在甲硫氨酸胺肽酶的作用下,甲硫氨酸被切除,这一修饰发生在 α-N-末端乙酰化修饰之前。当新生肽链暴露出的第二位氨基酸符合一定条件时,即发生 α-N-末端乙酰化修饰反应。
α-N-末端乙酰化修饰是一种蛋白质的共翻译修饰,当新生肽链从核糖体中露出 25~50 个氨基酸残基序列,即肽链仍与核糖体结合的时候就发生修饰,而作为翻译后修饰的情况并不多见,这表明 N 末端修饰的方式从根本上取决于蛋白质 N 末端区域。
α-N末端乙酰化修饰是真核生物中最为普遍的蛋白质修饰方式之一,真核生物胞质蛋白进行 α-N-末端乙酰化修饰的比例为 80%~90%,但是原核生物和古细菌蛋白鲜少被乙酰化。植物中被乙酰化的蛋白质比例未知,但是SWISS-PROT 中已知 N 末端序列的成熟蛋白数量很少,仅包括细胞色素 C、组蛋白和一些代谢酶。无脊椎动物中N 末端乙酰化的蛋白质数量也很少。
2 α-N-末端乙酰转移酶及分类
α-N-末端乙酰化修饰由 α-N-末端乙酰转移酶(NAT)催化,目前已发现了 6 种真核 NAT,几乎全部或部分与核糖体相关,分别为 NatA~NatF。前 5 种(NatA~NatE)在人和酵母细胞中发现并且较为保守,NatF 仅在高等真核生物中发现。每一种 NAT 都由一个以上的亚基组成并有着不同的 N-末端底物序列 ......
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