酪氨酸、色氨酸、甲硫氨酸、半胱氨酸側鏈的硝化與亞硝化作用構成了蛋白質硝化PT M 的主要部分。這些加成反應由發育、氧化應激及衰老過程中產生的活性氮介導。活性氮的增加是由一氧化氮和活性氧的過度反應或調控紊亂造成的(Yeo et al.,2008)。活性氮和活性氧能夠靶向于DNA、脂類和蛋白質 (Barnes e ta l.,2003)。根據產生的自由基,活性氮將會優先與酪氨酸殘基反應,形成3-硝基酪氨酸或3-亞硝基酪氨酸(Beckman et al., 19如\ 酪氨酸的硝化修飾的特性也許可通過產生的加合物得到最好的描 述。研究表明,酪氨酸硝化水平的增加與衰老相關的神經退行性疾病有關 ,而且可以作為氧化應激的一個生物標志物(Yeo et al., 2008)。 在正常生理條件下,硝化酪氨酸加合物的形成會被存在的還原劑, 如谷胱甘肽阻止(C henet al., 2004)。 酪氨酸硝化會將結合的羥基的 PKa 從 10.1改 變 至 7. 2, 并導致被修飾蛋白質結構和功能上的改變(Sokolovsky et al., 1967)
目前沒有能夠直接分離硝化多肽和蛋白質的選擇性富集策略。這 可 能是由于這種PT M 的一氧化氮基團的化學活性較低。在有連二亞硫酸鈉(dithionite,DTH)存在的還原環境中,這些相對惰性的部分可被轉換成胺類, 從而易于與標簽基團反應(Yeo et al.,2008)。隨 后 ,標簽化的多肽可通過蛋白質組學方法選擇性分離和分析。 目前應用最普遍的鑒定蛋白質硝化修飾的方法,是將2I > G E 與某一給定的硝化加合物的特異性抗體的免疫印跡分析結合 (Zhan and Desiderio, 2004)。 蛋白質通過2D —— G E 實驗被 解 析 ,并通過適當抗體直觀的觀察到發生此種修飾的蛋白質。進而將免疫印跡陽性的斑點從膠上切 離 ,消化后利用質譜進行鑒定 (Zhan and Desiderio, 2004) 。 對于酪氨酸硝化修飾,在搜索質譜數據鑒定加合位點時,可根據加合物的不同進行鑒別: 硝化作用產生一個 45 D a 的標稱質量漂移,而亞硝化作用產生一個 29 D a 的標稱質量漂移。
四、甲基化和 乙 酰 化
賴 氨 酸 和 精 氨 酸 的 甲 基 化 修 飾(+ 14 D a ) 以 及 賴 氨 酸 乙 酰 化 修 飾(+ 4 2 D a ) 這 兩 種P T M 類 型 在 組 蛋 白(histone) 密 碼 中 的 作 用 正 在 被詳 加 分 析 (Jenuwein and Allis, 2001;Strahl and A U i s ,2000)。第 一 次 發 現 與 賴 氨 酸 連 接 的 乙 酰 基 是 在 一 項 對 組 蛋 白 修 飾 的研 究 中 (Jenuwein andAIlis,2001)。組 蛋 白 乙 酰 化 水 平 增 高 通 常 與 基 因 轉 錄 的 局 部 激 活有 關 (Zhang et al. ,2002)。而 組 蛋 白 賴 氨 酸 甲 基 化 則 集 中 于 被 抑 制 基 因 的 啟 動 子 區 域(Berger,2007)。研 究 發 現 ,乙 酰 化 是 動 態 可 逆 的 ,而 甲 基 化 更 穩 定 而 且 「長 壽 」(Bernstein and Allis, 2005)。 盡 管 大 量 研 究 都 集 中 在 這 些 組 蛋 白 上 的 P T M ,但 甲 基 化 和 乙 酰化 修 飾 在 許 多 蛋 白 質 上 都 會 發 生(Glozak et a L ,2005; Grewal and Rice,2004; Sadoul e t a L , 2008; Y a n g and Seto, 2008)。在 真 核 生 物 中 ,N 端 乙 酰 化 是 最 常 見 的 P T M 之一 ,大 約 8 5 % 真 核 蛋 白 都 會 發 生(Polevoda and S h e r m a n , 2000)。第 一 個 發 現 的 被 乙 酰化 和 去 乙 酰 化 調 節 的 非 組 蛋 白 是 p5 3 蛋 白(G u and Roeder, 1997)。