在上一篇中，我们介绍了两种常见的后转译修饰——磷酸化和乙酰化。本期将深入探讨甲基化和糖基化这两种重要的翻译后修饰，这些修饰在细胞的各个生命过程中发挥着重要作用。PG电子致力于为您提供最新的科学见解。

甲基化

蛋白质的甲基化修饰是指在特定的氨基酸残基上添加甲基(-CH₃)。这种修饰不仅发生在核内蛋白，例如组蛋白，也能影响细胞质和膜蛋白的活性。通常，蛋白质的甲基化主要发生在赖氨酸(Lys)和精氨酸(Arg)残基。甲基化可以分为单次、二次或三次甲基化：

• 单甲基化（me1）：赖氨酸在赖氨酸转移酶的催化下，可以单次被甲基化。
• 二甲基化（me2）：分为对称性和非对称性二甲基化。
• 三甲基化（me3）：最终形态，每个赖氨酸可以附加三个甲基。

甲基化状态在多个生物过程中起着关键作用，包括基因表达、信号传导、蛋白质稳定性等。例如，组蛋白H3和H4上的特定赖氨酸残基的甲基化水平与基因活性紧密相关。具体来说：

1. 基因表达调控：组蛋白的甲基化状态会影响染色质的构造和基因的可接触性，从而调节转录活性。
2. 信号转导：许多信号转导蛋白通过其甲基化状态的改变来调节活性和与其他蛋白的相互作用。
3. 蛋白质稳定性与转运：甲基化可以影响蛋白质的细胞定位和稳定性。
4. 代谢调控：酶的甲基化状态会直接影响其活性和代谢途径。
5. 疾病相关：异常的蛋白质甲基化与多种疾病密切相关，包括神经退行性疾病、心血管疾病及癌症。

糖基化

糖基化是指将一个或多个糖分子（如寡糖或聚糖）共价连接到蛋白质上。这一过程中糖基化不仅影响蛋白质的结构和功能，还在细胞识别、信号传导、发育以及免疫系统的功能中扮演着关键角色。糖基化可分为以下几种类型：

• N-链糖基化：发生在天冬氨酸(Asn)残基旁的特定序列中，通常较为复杂，包含多个糖单位。
• O-链糖基化：主要发生在丝氨酸(Ser)或苏氨酸(Thr)残基，常见的O-链通常较简单且较短。
• C-链糖基化：较为少见，直接连接到半胱氨酸(Cys)残基，主要存在于某些激素和生长因子中。

在细胞生命过程中，糖基化的作用包括：

1. 蛋白质折叠与稳定性：N-链糖基化帮助蛋白质在内质网内正确折叠，从而防止异常蛋白质的积累。
2. 蛋白质运输与定位：糖基化指引蛋白质向特定细胞器的运输，例如分泌型蛋白质通过高尔基体的糖基化修饰被导向细胞外。
3. 细胞表面识别与黏附：细胞表面蛋白的糖基化形成糖萼，影响免疫系统对外来病原体的识别。
4. 信号传导与细胞增殖：许多生长因子和激素的受体需要适当的糖基化状态以保持活性。
5. 疾病与病理状态：在多种疾病中，如癌症和自身免疫性疾病，异常糖基化模式与疾病进展密切相关。

举例而言，凝血因子Ⅷ的适当N-链糖基化对血液凝固至关重要；而T细胞受体的糖基化直接影响其抗原识别能力，是免疫功能的关键。

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