氨基酸残基地侧链修饰

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1、生化课件整理之——氨基酸残基的侧链修饰（~~byluckyboy）一.精氨酸Arginine甲基化Methylation精氨酸的三个甲基化衍生物（Nω-methyl-Nω,Nω-dimethyl-,andNω,Nω`,-dimethyl-）常出现于一些蛋白质当中，主要是核苷酸结合蛋白，例如：组蛋白，核仁蛋白，髓磷脂碱性蛋白，甲基化的功能还没有完全研究清楚磷酸化PhosphorylationNw-磷酸精氨酸也常出现在髓磷脂碱蛋白中，一种鼠肝DNA结合的精氨酸特异性蛋白激酶，它磷酸化它自身和一个11-kDa的染色体结合蛋白ADP-核糖基化ADP-ribosylation（有一种催化ADP核糖基化

2、的酶）1.Nω-ADP-核糖基化精氨酸(aandb异头物)常出现在细菌肠毒素、霍乱毒素和大肠杆菌不耐热肠毒素等蛋白质的修饰中2.脊椎动物的精氨酸特异核糖基转移酶是常见的ADP-核糖基化水解酶3.第三类精氨酸特异的核糖基转移酶是由噬菌体编码的瓜氨酸Citrulline由精氨酸残基衍生化而成，多见于头发和皮肤蛋白中。鸟氨酸Ornithine可能也是有精氨酸衍生而来，被发现于一种洋芋中的不常见的富羟脯氨酸糖蛋白凝集素中戊糖素PentosidinePentosidine是由精氨酸残基的侧链和被氧化的糖基化的赖氨酸衍生物结合形成的二.天冬酰胺Asparagine一、糖基化Glycosylation（一

3、）结构：其中一种最常见的细胞膜胞外区域、分泌体和溶酶体蛋白的翻译后修饰是天门冬酰胺侧链糖基化（N-连接糖基化），b-N-乙酰葡糖胺作为连接单元连接到N原子上GlcNAcb-----®Asn绝大多数聚糖的结构都已经被确定，它们大多数都存在于三种结构类型：高甘露糖型、复杂型和杂合型。三种类型}------®GlcNAcb-----®Asn在糖蛋白中发现的常见单糖部分在下图中列出：1、真核生物中A.糖基化在真核生物中的合成途径包括：a.移多萜酰连接的前体糖基的转移：Glc3-Man9-GlcNAc2-到序列-Asn-Xaa-（Ser或Thr）-的天冬酰胺侧链上，其中Xaa可以是除脯氨酸外的其它任何

4、一种氨基酸b.聚糖链的依次添加成熟的过程包括去除葡萄糖单元和在大多数情况下除去甘露糖残基，紧接着添加岩藻糖、半乳糖，N-乙酰葡萄糖胺和铝硅脂酸，有时也加入其它糖类化合物、磷酸盐和硫酸盐B.真核生物中糖基化的形成，具体怎样产生特异性的精确聚糖链结构还不是很清楚：a.不是所有的胞外的Asn-Xaa-(SerorThr)的天门冬酰胺残基都被糖基化b.在许多糖蛋白中是不均一性的，由于一些分子携带了比其它分子更多的糖基侧链；糖基结构上一般也有微不专一性，但是一个特异性位点主要携带单一种类糖基侧链。例如，人的黑素瘤细胞组织纤溶酶原激活剂在117-天冬酰胺有很多的甘露糖侧链，在448-天冬酰胺有复杂的三线

5、或四线侧链，还有将近50%的蛋白质在184-天冬酰胺主要有双线复杂的侧链C．跨膜蛋白及跨膜蛋白的胞外区域的天门冬酰胺残基很少出现糖基化a.酵母的胞外糖蛋白具有很多的多聚甘露糖结构,一种methylotrophic酵母在它的分泌蛋白中产生单一的富含甘露糖的聚糖结构b.在昆虫细胞中，相对简单的聚糖链通常都存在，及时复杂的复合糖(bisialo-biantennary）也能被检测到，其它的昆虫糖蛋白结构更复杂c.很多细胞的溶酶体的酶能够磷酸化它们的高-甘露糖和杂种低聚糖结构的6-p-甘露糖残基，高-甘露糖和杂种低聚糖结构是这些溶酶体的酶的的靶向识别信号,磷酸基通常在2个特定的步骤被加入，包括：A.

6、N-乙酰葡糖胺-1-磷酸基从UDP-GlcNAc转移到甘露糖残疾上d.在致肾炎的糖苷中有一种很少见的N-连接的糖基化：一个基底膜糖肽一个三糖连接到氨基酸链Asn-Pro-Leu的N-末端上e.真核生物胞外层粘连蛋白中也存在b-Glc-Asnf.在氨基酸序列Asn-Ala-Ser中，天门冬酰胺-N-乙酰半乳糖按连接到一个硫化的重复糖单位中（包括半乳糖、半乳糖醛酸、N-乙酰葡糖胺、N-乙酰半乳糖按和3-O-甲基半乳糖醛酸）2、原核生物天冬酰胺采集在真核生物蛋白质中一般不发生糖基化；大多数例外的特征都是存在于古细菌中例外：盐杆菌的细胞表面有一种糖蛋白是葡萄糖基化的天门冬酰胺连接到一个硫酸化的葡聚糖

7、醛链上（二）功能特征特征：大量典型的N-连接糖蛋白的糖链都具有很强的亲水性，并且都是在蛋白质表面形成高的水化结构，但是有些情况下，如免疫球蛋白IgG的Fc域的保守糖链中，糖残基几乎是与蛋白质表面连在一起的。功能：糖蛋白中聚糖链的结构与功能特性是不同的：1）它们可能有利于蛋白质的稳定性，同时在物理化学和空间结构妨碍蛋白酶体的降解并增强蛋白质的溶解性。2）聚糖链在分子和细胞识别上非常重要，并且它们在唾液酸化或硫酸