蛋白质半胱氨酸上的翻译后修饰组分析方法进展

张晓勤+陈川+方彩云 陆豪杰

摘要 半胱氨酸的巯基具有很高的反应活性，作为亲核、氧化还原催化反应、金属结合及变构调节位点等在蛋白质的结构和功能中发挥着非常重要的作用，且容易发生多种翻译后修饰，调控亦或损伤蛋白功能，与人类许多重要疾病关系密切，因此，定性与定量分析蛋白质半胱氨酸上的翻译后修饰组对理解其生物学功能具有重要意义。本文综述了近年来蛋白质半胱氨酸上常见的翻译后修饰组的质谱和蛋白质组学分析方法进展。

关键词半胱氨酸；蛋白质翻译后修饰；质谱；蛋白质组学；综述

1引言

自20世纪80年代以来，一系列软电离技术如基质辅助激光解吸电离（MALDI）[1＼]和电喷雾电离（ESI）[2＼]发现后，生物质谱（MS）技术得到了迅速发展，为生命科学各领域包括蛋白质翻译后修饰的研究提供了高通量、高灵敏和高分辨的分析平台，并已成为现代生物技术快速发展的重要支撑。它不仅可提供修饰蛋白质的类型和位点信息，且可定量研究其修饰程度及变化，促进了人们对蛋白翻译后修饰的理解。半胱氨酸（Cys，C）是一种存在于大多数蛋白质中频次较低的氨基酸（约占1%～2%）[3＼]，但Cys的巯基反应活性高（亲核性和氧化还原敏感性），常作为氧化还原催化反应、金属结合及变构调节位点等在蛋白质的结构和功能中发挥重要作用，参与调控细胞识别、信号传导等生理过程[4＼]。Cys巯基对细胞内局部环境的变化很敏感，易发生一系列非酶或酶催化的翻译后修饰，从而快速、动态调控蛋白质的构型、活性等，甚至导致蛋白功能损伤，与人类许多重要疾病关系密切，因此，对蛋白质Cys上的翻译后修饰组的研究具有十分重要的生物学意义，受到研究者的广泛关注。……