羧化作用
化作用()又称羧化反应、羧基化、羧化,是有机化学中的一大类化学反应,指将羧基官能团加到受質上,其逆反应为脱羧反应,在生物化学中,羧化作用是轉譯後修飾的一种。 有机化学中的羧化 在有机化学中,羧基化有许多不同的方式。一般的方法是通过亲核反应来完成,常用的亲核试剂有乾冰(固体二氧化碳)或甲酸,一个例子是科尔贝-施密特反应。羧化反应的催化剂通常是氮杂环卡宾或银基催化剂。 生物化学中的羧化 ]] 在生物化学中,羧化作用是蛋白质的谷氨酸残基羧基化…
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化作用()又称羧化反应、羧基化、羧化,是有机化学中的一大类化学反应,指将羧基官能团加到受質上,其逆反应为脱羧反应,在生物化学中,羧化作用是轉譯後修飾的一种。 有机化学中的羧化 在有机化学中,羧基化有许多不同的方式。一般的方法是通过亲核反应来完成,常用的亲核试剂有乾冰(固体二氧化碳)或甲酸,一个例子是科尔贝-施密特反应。羧化反应的催化剂通常是氮杂环卡宾或银基催化剂。 生物化学中的羧化 ]] 在生物化学中,羧化作用是蛋白质的谷氨酸残基羧基化…
基因表达调控(,亦称基因调控)是细胞一系列可以增加或减少特定基因产物(蛋白质或RNA)生成的机制。基因表达的任何步骤都可以进行调节。细胞可以视情况通过基因调控表达蛋白质,从而增加生物体适应环境的能力。在多细胞生物中,基因调控驱动胚胎的细胞分化和形态发生,使同一基因组产生具有不同表达谱的细胞类型,这也是演化发育生物学的核心议题。 1951年,芭芭拉·麦克林托克在玉米种皮颜色形成中发现激活子(Ac)和解离子(Ds)两个遗传位点之间的相互作用…
(ADP-核糖)]] 二磷酸腺苷核糖基化()简称ADP-核糖基化,是将额外的单个或多个二磷酸腺苷核糖(ADP核糖)基团添加到蛋白质的氨基酸残基上的轉譯后修饰过程,会影响蛋白质的功能。;例如将NAD中的ADP核糖基部分与某些蛋白质的氨基酸残基发生共价连接的反应。这一过程可逆,涉及许多细胞中的过程,包括细胞信号传送、DNA修復、基因表达调控和细胞凋亡。 异常的ADP-核糖基化已被证明和一些癌症相关。它也是來自细菌的毒素之致病机理,如霍乱毒素…
糖化()是在不受酶的控制下,蛋白質或脂質分子上附加糖類分子(如果糖或葡萄糖)的過程。所有的血糖都是还原性分子。非酶糖基化可发生在体内(endogenous glycation),也可以发生在体外(exogenous glycation)。在酶控制下的蛋白質或脂質上附加糖類的過程称为糖基化(glycosylation)。非酶糖基化是一个随机性的过程,会損害生物分子的功能,并且不需要消耗ATP(能量储存分子)。 与此相反,糖基化是酶介导的A…
蛋白酶解()或蛋白水解,是借由蛋白酶、肽酶水解蛋白质,使其降解为较小的肽类或氨基酸的过程。通常情况下,被水解的都是肽键,且在蛋白酶的作用下进行,因此常称“蛋白酶”解。但也可能发生分子内消化,以及不依赖酶的途径,如酸和热的作用而产生的降解,此时称蛋白水解。 蛋白酶解在有机体中有多种用途,比如消化酶降解食物中的蛋白,为机体提供氨基酸;完成轉译的多肽链也需要水解加工才能产生有活性的蛋白质;某些生理和细胞过程的调控也是通过蛋白质的酶解进行;还有…
的结构,其中红色的为催化三联体]] 蛋白酶(,proteinase)又称肽酶(peptidase)、蛋白水解酶(proteolytic enzyme)或蛋白質分解酶,是生物體內一類催化蛋白質或肽类中肽键水解的酶(酵素),可以將蛋白質分解成較小的多肽或單一氨基酸,並促進新蛋白質產物的形成。 尽管国际生物化学和分子生物学联盟命名委员会认为蛋白酶与肽酶为同义词,仍有些学者定义两者不同,例如:蛋白酶是内肽酶,或是认为“蛋白酶”为能够水解蛋白质分…
蛋白质甲基化(),是一种在蛋白质上添加甲基的翻译后修饰。它可以出现在精氨酸和赖氨酸的含氮侧链上,也可以出现在许多不同蛋白质的氨基和羧基末端。在生物学中,蛋白质甲基化由甲基转移酶催化,通常情况下,这种酶通过S-腺苷甲硫氨酸激活。 目前人类对组蛋白中的甲基化研究最多(这一甲基化过程由组蛋白甲基转移酶催化)。在某些残基上甲基化的组蛋白可以通过表观遗传学的方式抑制或激活基因表达。 参考文献
蛋白质寻靶(),又稱蛋白质分選(),是蛋白质合成之后准确无误地前往细胞各个部位的過程。蛋白质準確來到各個部位後才能参与实现细胞的各种生命活动。 蛋白質本身所包含的訊息指導著這個傳遞過程。正確的寻靶對細胞至關重要;如果蛋白質走錯地方,或功能失調已被證實與多種疾病相關。。 历史 因发现蛋白质含有内在信号肽或信号序列而荣获1999年诺贝尔生理学或医学奖。]] 1970年,古特·布洛伯爾(Günter Blobel)进行了蛋白质跨膜转移的实验。…
組蛋白甲基化(Histone methylation)是真核生物染色體上包裹DNA的組蛋白之離胺酸或精胺酸被甲基化的轉譯後修飾,多發生在與向外延伸的N端尾,此反應由组蛋白甲基转移酶(HMT)催化,將S-腺苷甲硫氨酸(SAM)中的甲基轉移到組蛋白上,其中離胺酸可被加上一至三個甲基(取代NH3+基團上的氫離子),精胺酸則可被加上一或兩個甲基(取代NH2基團上的氫離子),過去認為此修飾不可逆,但現在已知有(HDM)可將組蛋白上的甲基水解移除。…
組蛋白密碼(Histone code)是一個描述真核生物藉修飾包裹DNA的組蛋白(主要是其N端尾)以調控基因表現的理論,和DNA甲基化共同組成 。組蛋白上的修飾包括乙醯化、甲基化、磷酸化、泛素化、二磷酸腺苷核糖基化、、瓜氨酸化、與等,這些修飾的組合可影響染色體結構以及與其他蛋白的結合力,提升或降低基因的轉錄。人類細胞中組蛋白修飾的種類複雜,其中某幾種修飾可能傾向出現在同一個組蛋白上。近年由於質譜法技術的發展而有更多修飾種類與位點被發現,…
組蛋白修飾酶(Histone-modifying enzymes)泛指真核生物細胞中修飾包裹DNA的組蛋白之酵素。組蛋白上的許多位點可被酵素修飾,共同組成組蛋白密碼。已知的修飾種類包括乙醯化、甲基化、磷酸化、泛素化、、二磷酸腺苷核糖基化、瓜氨酸化、與等,這些修飾可能改變染色體結構或與其他蛋白結合的能力,進而促進或抑制基因的轉錄。 參見 組蛋白乙醯轉移酶(HAT) 組蛋白脫乙醯酶(HDAC) *组蛋白甲基转移酶(HMT) 參考文獻
示意圖,可見組蛋白的N端向外延伸 (b)組蛋白未被乙醯化的狀態,其N端與周圍的組蛋白或其他蛋白(綠色結合),染色體包裹較緊密 (c)組蛋白被乙醯化的狀態,染色體包裹較鬆散,有利於基因表現]] 組蛋白乙醯化(Histone acetylation)為真核生物染色體上包裹DNA的組蛋白N端之離胺酸被乙醯化的轉譯後修飾,為細胞調控基因表現的一種機制。此反應一般由組蛋白乙醯轉移酶(HAT)催化,组蛋白脱乙酰酶(HDAC)則可催化其逆反應組蛋白脫…
甲基化()指向底物引入甲基的过程,一般是以甲基取代氢原子。 在生物系统内,甲基化是经酶催化的,这种甲基化涉及重金属修饰、基因表达的调控、蛋白质功能的调节以及核糖核酸(RNA)加工。重金属修饰可以在生物系统外发生。组织样本的化学甲基化也是组织染色的方法之一。 生物甲基化 表观遗传学 表觀遺傳學的甲基化包括DNA甲基化、RNA甲基化和蛋白质甲基化。 DNA甲基化。脊椎动物的DNA甲基化一般发生在CpG位点(胞嘧啶-磷酸-鸟嘌呤位点,即DNA…
醣基化()是在酶的控制下,蛋白質或脂質附加上糖類的過程。此過程為四種共轉譯(co-translational)與後轉譯修飾的一種形式,發生於高基氏體。蛋白質經過糖基化作用之後,可形成糖蛋白。 聚醣在膜和分泌蛋白中發揮多種結構和功能作用。在粗面內質網中合成的大多數蛋白質經歷糖基化。 它是一種酶導向的位點特異性過程,而與糖化的非酶促化學反應相反。 糖基化也作為O-GlcNAc修飾存在於細胞質和細胞核中。 Aglycosylation是工程化…
泛素()又称泛素蛋白、泛蛋白,是一种存在于大多数真核细胞中高度保守的热稳定小分子基因表达调控蛋白;因广泛存在于真核细胞中而得名。 它于1975年由吉迪恩·格鲁斯坦(Gideon Goldstein)发现,并在1970年代末和1980年代进一步定性。人类基因组中有四个泛素基因: UBB、UBC、UBA52 和 RPS27A。 泛素使用泛素连接酶与其他蛋白质进行酶促偶联,其特性因这种泛素化而改变。根据泛素键的数量和类型,泛素化靶蛋白与其他蛋…
泛素连接酶(),又称为E3泛素连接酶,是一个能够将泛素分子连接到目的蛋白质的某个赖氨酸上的酶。通常情况下,泛素连接酶可以将目的蛋白质多泛素化,即加上多个泛素分子,形成多泛素链;而带有多泛素链的蛋白质就可以为蛋白酶体所识别,而被降解。但在一些情况下,泛素连接酶只在目的蛋白质上连接一个泛素分子;这种单泛素化的蛋白质不会被蛋白酶体所降解,但其在细胞中的定位或功能却可能发生改变;例如,单泛素化的蛋白质可以通过结合其他具有泛素结合结构域的蛋白质来…
的轉譯後修飾之過程圖]] 翻译后修饰(英語:Post-translational modification,縮寫PTM;又稱後轉譯修飾)是指蛋白質在翻译後的化學修飾。蛋白質擁有不同功能且影響生物體許多的功能,而往往要經過修飾才具有相應的功能,此階段即為轉譯後修飾,包含甲基化、磷酸化和乙醯化等。對於大部份的蛋白質來說,這是蛋白質生物合成的較後步驟。PTM是細胞信號傳導中的重要組成部分。 蛋白質,或是多肽,是多條或一條胺基酸的鏈。當合成蛋白…
(1-十四烷酸)是豆蔻酰化中加到氨基酸残基上的基团]] 和辅酶A通过乙酰辅酶A合成酶转化为肉豆蔻酸辅酶A,再通过N-豆蔻酰转移酶转移到新生成肽链N-末端的甘氨酸上,这种翻译后修饰方式称为“共翻译修饰”]] 豆蔻酰化()是一种蛋白质翻译后修饰方式,豆蔻酰基基团来自于肉豆蔻酸,共价结合到肽链N-末端甘氨酸残基的α-氨基上。肉豆蔻酸是一种14-碳饱和脂肪酸(14:0) ,或称为“正十四烷酸”(n-Tetradecanoic acid)。豆蔻酰…
阿马道里重排()为N-取代的醛糖胺转变成1-氨基-1-去氧-2-酮糖的同分异构反应。见于糖类与氨基间的美拉德反應、糖类与苯肼的反应以及蝶啶的生物合成反应中。 N-糖基胺发生重排生成相应的 1-氨基-1-脱氧酮糖。 用于糖化学。 例如,D-甘露糖(1 为环型结构,2 为开链型结构)与氨反应为偕氨基醇 (3),(3) 不稳定,很快失水变为糖基胺(4为环型,5为开链型亚胺结构)。该糖基胺用吡啶和乙酸酐处理,发生 Amadori 重排,经过烯醇…
聚唾液酸()是一种较少见的蛋白质翻译后修饰机制,常发生在神經元黏附分子(NCAM)上,通过苏氨酸进行的O-糖基化或通过天冬酰胺进行的N-糖基化把多个唾液酸单元修饰到蛋白上。聚唾液酸是一种相当大的阴离子,强烈的负电荷让这种修饰能够改变蛋白质的表面电荷和结合能力。在突触中,神經元黏附分子的聚唾液酸化,会阻止与细胞膜上邻近的神经细胞粘附分子相互结合。 另见 * 唾液酸 参考文献