翻译后修饰蛋白组学

翻译后修饰蛋白组学 (Post-Translational Modification Proteomics，简称 PTM Proteomics) 是蛋白组学的一个子领域，专门研究蛋白翻译后修饰的类型、位置和动态变化。由于翻译后修饰对于蛋白功能、活性、定位和稳定性有着关键的影响，因此，对其进行深入研究对于理解细胞信号传导、蛋白网络交互和疾病发生机制等方面都具有重要意义。

图1.蛋白质翻译后修饰方式鉴定示意图

翻译后修饰的种类众多，包括磷酸化、乙酰化、泛素化、SUMO化、糖基化、脱酰胺化等。翻译后修饰致力于鉴定和量化这些不同的修饰：

• 识别和定量分析: 识别蛋白质上的PTM位点，以及这些修饰的丰度变化。
• 功能研究: 探究特定PTM如何影响蛋白质功能，包括酶活性、相互作用伙伴和亚细胞定位。
• 调控机制: 理解细胞如何通过PTM来调控复杂的生物过程。

质谱技术，特别是液相色谱串联质谱 (LC-MS/MS)，是研究翻译后修饰的主要手段。通过质谱，可以鉴定修饰的具体位置和种类。为了富集特定修饰的蛋白或肽段，经常使用亲和纯化技术，例如抗体沉淀或特定的结合珠。通过标记（例如 SILAC、iTRAQ、TMT）或标记自由（如SWATH、DIA）的方法，可以定量分析修饰在不同条件下的动态变化。大量的数据处理和分析需要专门的生物信息学工具，例如MaxQuant、Skyline和Proteome Discoverer。

1.疾病研究: 例如癌症、神经退行性疾病中的异常PTM。

2.药物发现: 针对特定PTM酶的抑制剂或激活剂的开发。

3.生物标志物开发: 利用特定的PTM模式作为疾病的诊断或预后指标。

4.基础生物学: 理解细胞信号传导、蛋白质折叠和降解等基本生物过程。