在前一期中，我们向科研宝子们介绍了两种常见的翻译后修饰：磷酸化和乙酰化。本期将带大家深入了解甲基化和糖基化这两种修饰，它们在细胞生命过程中起着重要作用。蛋白质的甲基化是指在特定的氨基酸残基上添加甲基（-CH₃）。这种修饰可以发生在核内蛋白（如组蛋白）、胞浆蛋白以及膜蛋白，显著影响它们的活性。

甲基化的类型及其生物功能

蛋白质甲基化常见于赖氨酸（Lys）和精氨酸（Arg），可以分为单、二、三甲基化。具体而言：

• 单甲基化（me1）：赖氨酸经过赖氨酸转移酶的催化形成单甲基化。
• 二甲基化（me2）：分为对称和不对称两种形式。
• 三甲基化（me3）：赖氨酸可以附加三个甲基，其最终形态。

组蛋白的甲基化在表观遗传调控中尤为重要，明显影响基因表达。例如，组蛋白H3和H4上的特定赖氨酸残基的甲基化水平直接与基因的活跃状态相关：

• 基因表达调控：组蛋白的甲基化状态决定染色质的结构，影响基因转录的活性。
• 信号转导：通过甲基化状态变化调节信号传导蛋白的活性。
• 蛋白质稳定性与转运：影响亚细胞定位，例如RanGAP1的甲基化有助于维持其在核孔复合体上的位置。
• 代谢调控：影响酶的活性，如PEPCK1的甲基化调节糖异生过程。
• 疾病相关性：异常的甲基化与多种人类疾病相关，包括阿尔茨海默症及癌症。

糖基化的重要性

糖基化是将糖分子（寡糖或聚糖）共价连接到蛋白质上，核心作用在于影响蛋白质的结构与功能，同时也在细胞识别、信号传导和免疫功能中发挥关键作用。糖基化类型包括：

• N-链糖基化：主要发生在天冬氨酸（Asn）残基上，形成复杂的寡糖链。
• O-链糖基化：主要发生在丝氨酸（Ser）和苏氨酸（Thr）残基上，形成较短的寡糖链。
• C-链糖基化：相对少见，主要发现于某些激素和生长因子中。

糖基化在多种细胞生命进程中具有重要功能，包括：

• 蛋白质折叠与稳定性：N-链糖基化促进蛋白质的正确折叠，防止异常蛋白质的聚集。
• 蛋白质运输与定位：指导蛋白质向特定细胞器的运输。
• 细胞表面识别与黏附：通过糖萼参与细胞间的识别与黏附。
• 信号传导与细胞增殖：影响生长因子和激素受体的活性。
• 疾病与病理状态：异常的糖基化模式与多种疾病密切相关。

例如，凝血因子Ⅷ依赖于N-链糖基化参与血液凝固过程；T细胞受体的糖基化直接影响识别抗原的能力，而癌胚抗原（CEA）的异常糖基化则可用于癌症的标志物检测。

在下一期中，我们将为科研宝子们揭秘脂质化和硝基化这两种修饰，敬请期待！同时，别忘了关注尊龙凯时，它将为您提供更多生物医疗领域的前沿资讯与研究动态。