翻譯后修飾 (PTMs) 是指蛋白質(zhì)在翻譯后的化學(xué)修飾過程，比較常見的有磷酸化、乙酰化、甲基化等等類型，大部分蛋白質(zhì)只有經(jīng)過了該過程才可以發(fā)揮其生理功能。對PTMs的研究可以幫助確定蛋白質(zhì)的活性狀態(tài)，以及與其他蛋白質(zhì)的相互作用，具有十分重要的意義，但是由于缺乏合適的研究方法，這一過程的研究長期受到了阻礙。

2016年，Yang等人通過將光交聯(lián)劑（二氮嗪）并入天然賴氨酸的側(cè)鏈，合成了一種名為Photo-lysine的新型光反應(yīng)性賴氨酸，它可以標記結(jié)合賴氨酸翻譯后修飾的蛋白質(zhì)。

圖1. Photo-lysine結(jié)構(gòu)式

該新分子經(jīng)紫外線照射可誘導(dǎo)蛋白質(zhì)分子之間的強烈交聯(lián)，以此固定細胞中的蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用。同時，為了研究該分子是否會影響蛋白質(zhì)的正常功能，研究人員將細胞培養(yǎng)在含Photo-lysine的培養(yǎng)基中，觀察線粒體蘋果酸脫氫酶（MDH2）的活性，最終證實了利用Photo-lysine合成的蛋白質(zhì)仍然保持了其原始功能。

圖2. 光介導(dǎo)的蛋白質(zhì)交聯(lián)示意圖（圖片來源《Nature》）

作為哺乳動物的必需氨基酸之一，賴氨酸參與合成了絕大部分重要生理活動所需的蛋白質(zhì)（如酶、激素、信號受體等）選取賴氨酸作為標記物，有助于跟蹤這些蛋白質(zhì)是如何進行翻譯后修飾的，從而進一步了解蛋白質(zhì)的構(gòu)象及作用方式。

M君有話說：

對于科學(xué)研究來講，新工具的發(fā)現(xiàn)，往往帶來了巨大的研究潛力，所謂“工欲善其事必先利其器”。

參考文獻：

[1] Mann M, et al. Proteomic analysis of post-translational modifications. Nat Biotechnol. 2003 Mar;21(3):255-61.

[2] Yang T, et al. Photo-lysine captures proteins that bind lysine post-translational modifications. Nat Chem Biol. 2016 Feb;12(2):70-2.

相關(guān)產(chǎn)品

Photo-lysine
一種新的基于賴氨酸光反應(yīng)性的氨基酸，它捕獲結(jié)合賴氨酸翻譯后修飾的蛋白質(zhì)。