Modificaciones postraduccionales de proteínas

Las modificaciones postraduccionales de proteínas (PTM) pueden aumentar la diversidad funcional del proteoma agregando grupos funcionales o proteínas, escindiendo proteolíticamente subunidades reguladoras o degradando proteínas enteras. Estas modificaciones incluyen fosforilación, glicosilación, ubiquitinación, nitrosación, metilación, acetilación, lipidación y proteólisis, que afectan casi todos los aspectos de la biología y patogénesis celular normal. Por tanto, conocer y comprender la PTM es muy importante en la investigación de la biología celular y en la prevención y el tratamiento de enfermedades.

Vi un artículo de Thermo Fisher sobre modificaciones postraduccionales (PTMS) y lo compartí aquí. ¡El texto original está en inglés y vale la pena recopilarlo y aprenderlo!

Introducción:

Durante las últimas décadas, los científicos han descubierto que el proteoma humano es mucho más complejo que el genoma humano. Si bien se estima que el genoma humano consta de entre 20.000 y 25.000 genes, se estima que el número total de proteínas en el proteoma humano supera los 65.438 millones. Estas estimaciones demuestran que un gen codifica múltiples proteínas. La recombinación genómica, el inicio de la transcripción en promotores alternativos, la terminación de la transcripción diferencial de transcripciones y el empalme alternativo son mecanismos mediante los cuales genes individuales producen transcripciones de ARNm distintas.

Las modificaciones postraduccionales de las proteínas contribuyen aún más a la mayor complejidad desde el nivel del genoma hasta el proteoma. Los PTM son modificaciones químicas que desempeñan un papel clave en el proteoma funcional ya que regulan la actividad, la localización y las interacciones con otras moléculas celulares como proteínas, ácidos nucleicos, lípidos y cofactores. ? Explicación: La modificación postraduccional es un mecanismo clave para aumentar la diversidad del proteoma. Mientras que el genoma contiene entre 20.000 y 25.000 genes, el proteoma estima que contiene más de 654,38+0 millones de proteínas. Los cambios en los niveles de transcripción y ARNm aumentan el tamaño del transcriptoma en relación con el genoma, y ​​muchas modificaciones postraduccionales aumentan exponencialmente la complejidad del proteoma en relación con el transcriptoma y el genoma.

Además, las fracciones de las proteínas humanas son dinámicas y cambian en respuesta a un gran número de estímulos, y a menudo se utilizan modificaciones postraduccionales para regular la actividad celular. La PTM se produce en diferentes cadenas laterales de aminoácidos o enlaces peptídicos y suele estar mediada por actividad enzimática. De hecho, se estima que el 5% de las proteínas contienen más de 200 enzimas de modificación postraduccional. Estas enzimas incluyen quinasas, fosfatasas, transferasas y ligasas, que agregan o eliminan grupos funcionales, proteínas, lípidos o azúcares de las cadenas laterales de aminoácidos y proteasas, que escinden enlaces peptídicos para eliminar secuencias específicas o subunidades reguladoras; Muchas proteínas también pueden automodificarse a través de dominios autocatalíticos, como la autoquinasa y los dominios autoproteolíticos. Las modificaciones postraduccionales pueden ocurrir en cualquier etapa del ciclo de vida de una proteína.

Por ejemplo, muchas proteínas se modifican poco después de la traducción para mediar el plegamiento o la estabilización adecuada de las proteínas, o las proteínas nacientes se dirigen a diferentes compartimentos celulares (p. ej., núcleo, membrana) y sufren cambios significativos en el plegamiento y modificaciones adicionales. ocurren después de la localización, activando o inactivando así la actividad catalítica o afectando de otro modo la actividad biológica de la proteína. Las proteínas también están asociadas con valencias de etiquetas que apuntan a la degradación de proteínas. Además de las modificaciones únicas, las proteínas a menudo se modifican mediante una combinación de escisión postraduccional y adición de grupos funcionales mediante mecanismos graduales de maduración o activación de proteínas.