蛋白质棕榈酰化修饰的分析方法进展.pdf

《蛋白质棕榈酰化修饰的分析方法进展.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第42卷分析化学(FENXIHUAXUE)评述与进展第4期2014年4月ChineseJournalofAnalyticalChemistry616～622DOI：10．3724／SP．J．1096．2014．30779蛋白质棕榈酰化修饰的分析方法进展方彩云张晓勤陆豪杰(复旦大学化学系和生物医学研究院，上海200433)摘要棕榈酰化修饰是蛋白质翻译后脂质修饰的重要形式之一，在细胞信号传导、代谢、凋亡、疾病的发生、发展等过程中都起着重要的作用。因此，定性和定量分析蛋白质棕榈酰化修饰对理解其生物学功能具有重要意义。本文综述了近年出现的蛋白质棕榈酰化修饰分析技术和方法及其优缺点，并对

2、其未来的发展趋势进行了展望。关键词棕榈酰化修饰；质谱技术；蛋白质组学；评述1引言蛋白质翻译后修饰的发生使得蛋白质的结构更复杂、功能更完善，在生物体内起着极为重要的作用，脂类修饰便是其中一种非常重要的翻译后修饰形式。棕榈酸盐是丰度最高的脂肪酸，可被共价修饰到蛋白质上。根据连接方式不同，棕榈酰化修饰可分为～型(通过酰胺键连接到Gly／Cys残基上)和5型。蛋白质的s型棕榈酰化修饰(Palmitoylation)是指饱和的16个碳的棕榈酸盐通过硫酯键共价修饰到蛋白质Cys的巯基上¨，如图1所示)，它是一种动态、可逆的翻译后修饰形式，可在时间和空问上调节蛋白质的功能。许多棕榈酰化修饰的

3、可溶或整合膜蛋白质，如信号蛋白质(包括在癌症和突触信号中断关键因子)、细胞黏附分子和神经递质受体等，可调控蛋白质的活性和稳定性，蛋白一蛋白相互作用，促进蛋白质定位膜脂筏等，在细胞信号传导、代谢、凋亡、疾0病的发生和癌变中都起着重要的作用。深入研究和理解蛋白质棕榈酰化修饰的机制，定性和定量分析含这种修饰的蛋白质，以及对棕榈酰化和去棕榈酰化修饰相关酶的理解、动态监控棕榈酰化和去棕榈酰化的周期，对理解复杂信号通路图1蛋白质的S型棕榈酰化修饰，饱和的16个碳的的空间和时间调节等都具有重要意义。定点突变法棕榈酸盐通过硫酯键共价修饰到蛋白质Cys的巯基上Fig．1ProteinS-palm

4、itoylation，whichconsistsinthe是传统的方法。一般是将候选的半胱氨酸Cys残基attachmentofasaturatedC16acylchaintoproteincyste一突变为Ser或Ala，将突变体克隆和野生型分别转染细胞，并比较两者的功能差异。但这种方法不能直lnesⅥ帅mm接检测内源蛋白质，棕榈酰化修饰位点的突变可能会导致附近的Cys残基发生异常J。此外，许多蛋白质棕榈酰化抑制剂及去棕榈酰化的棕榈酰硫脂酶也被广泛使用，例如，2．溴软脂酸乙烯(2．Bromopalmi—tate，2一BP)J，浅蓝菌素(Cerulenin)和衣霉素(Tunic

5、amycin)等都具有较好的效果。尽管这些方法的应用促进了人们对蛋白质棕酰化修饰的认识，但在没有任何修饰位点信息提示的情况下，这样的研究过程不但耗时费力，而且棕榈酰化修饰位点的鉴定比较困难。这是因为：(1)虽然已知一些蛋白质酰基转移酶在富含半胱氨酸的结构域中有保守的DHHCmotif，且也已发现几种去酰化酶，但蛋白质发生s一棕榈酰化修饰和去棕榈酰化修饰的酶学尚不清楚_6；(2)还没有明确的蛋白质棕榈酰化修饰的共识基序(Consensusmotif)；(3)棕榈酰化修饰通常发生在跨膜蛋白或膜相关的蛋白质J，而膜蛋白的溶解度和丰度低，长链脂肪酸的加人更进一步增加了其疏水性，增加了检

6、测难度；(4)不像磷酸化和糖基化修饰，它没有亲和基团如棕榈酰化修饰特异的抗体等用于富集低丰度的棕榈酰化修饰蛋白质。因此，人们2013-08．10收稿；2013．12—16接受本文系国家自然科学基金(No．21205018和21025519)，上海市浦江人才计划(No．13PJD003)资助项目E—mail：luha~ie@fudan．edu．cn第4期方彩云等：蛋白质棕榈酰化修饰的分析方法进展617对它的认识远不及糖基化、磷酸化等其它翻译后修饰。目前，随着质谱和组学技术的发展，越来越多的棕榈酰化修饰蛋白质及其修饰位点得到了鉴定，极大地促进了人们对蛋白质棕榈酰化修饰的理解。为此，

7、本文就基于质谱和组学手段的棕榈酰化修饰蛋白质／肽段的分析方法及其进展进行了综述。2生物信息学预测方法通过计算方法预测棕榈酰化修饰位点，可为后续的实验验证提供数据基础。在线服务工具CSS—Palm’m和NBA．Palm_1可以预测蛋白质的棕榈酰化修饰位点，其中，NBA．Palm(http：／／nbapalm．biocuckoo．org／)是基于Naivebayesianalgorithm(NBA)方法构建的，其训练数据集包括105个蛋白质的245个位点；CSS-Palm是用基于聚类打分策略Cl