蛋白质翻译后修饰（Post-translational modifications, PTMs）是指蛋白质合成后在其氨基酸侧链或末端进行的一系列化学修饰，这些修饰极大地扩展了基因编码的信息容量，赋予蛋白质多样化的功能。PTMs不仅增加了蛋白质的多样性，而且在细胞信号传递、蛋白质折叠、稳定性和降解、细胞周期调控、基因表达调控等方面起着至关重要的作用。

磷酸化的重要性

本期将带大家了解磷酸化与乙酰化这两种翻译后修饰，它们均参与了细胞的生命进程。磷酸化是最常见的翻译后修饰之一，主要发生在丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸的羟基侧链上。磷酸化几乎影响到所有细胞进程，包括信号转导、酶活性调节、蛋白质定位和细胞周期调控等。

信号转导与细胞功能

许多胞外刺激会引发级联反应，其中的关键环节是蛋白质的磷酸化与去磷酸化。例如，当受体酪氨酸激酶（RTKs）接受生长因子信号后，会进行自磷酸化，从而激活下游信号传导分子，最终影响基因表达和细胞功能。

酶活性调节

磷酸化也常常作为“开关”来调节酶的活性，例如，糖原磷酸化酶在未磷酸化状态下不具活性，但被特定激酶磷酸化后即可激活，催化糖原分解，从而为细胞提供能量。

细胞周期调控

细胞周期进展受到一系列蛋白质磷酸化事件的严格控制，例如，周期蛋白依赖性激酶（CDKs）的磷酸化与去磷酸化状态决定了细胞是否能通过G1/S与G2/M等关键检查点。

乙酰化的角色

乙酰化则是另一个重要的翻译后修饰过程，通常发生在赖氨酸残基的ε-氨基上。乙酰化改变了赖氨酸侧链的电荷特性，降低了亲水性，从而影响蛋白质的功能。这对基因表达、代谢酶活性、蛋白质稳定性和细胞凋亡等过程至关重要。

基因表达与调控

组蛋白乙酰化是表观遗传调控中的重要例子。赖氨酸的乙酰化能减弱组蛋白与DNA的结合，使染色质结构松散，从而增强基因的转录活性。

代谢与细胞适应性

例如，在饥饿状态下，丙酮酸脱氢酶复合体的乙酰化水平升高，导致其活性下降，以适应细胞的能量需求变化。

总结与前瞻

本期我们探讨了磷酸化和乙酰化对细胞功能的重要性。下一期将带来关于甲基化和糖基化的内容，敬请期待更多来自南宫28的生物医疗 insights！通过这些翻译后修饰的深入了解，我们可以更好地理解其在医学与生物研究中的应用潜力。