Posttranslaationaaliset

Posttranslaationaaliset muokkaukset ovat proteiinien aminohappoketjujen syntetisoitumisen jälkeen tapahtuvia kemiallisia muutoksia, jotka vaikuttavat proteiinien toimintaan, sijaintiin ja stabiilisuuteen. Niillä voidaan säädellä proteiinien aktiivisuutta, rakennetta ja vuorovaikutuksia sekä hienosäätää solukon sisäistä sijaintia ja hajoamista. Posttranslaationaaliset muokkaukset muodostavat proteomian monipuolisuutta ja nopeaa reagointikykyä ilman uuden proteiinin syntetisoimisprosessia.

Yleisimmät muokkaukset ovat esimerkiksi fosforylaatio, jossa kinaasit lisäävät fosfaat-ryhmän proteiiniin, ja glykosylaatio, jossa sokereita lisätään proteiiniin. Muita tärkeitä muokkauksia ovat ubikvitinointi ja sumoylaatio, jotka voivat merkittävästi säädellä proteiinien stabiilisuutta ja toimintoja, sekä asetylaatio ja metylaatio, jotka vaikuttavat proteiinien vuorovaikutuksiin ja geneettiseen ilmentymään. Lipidaatio kiinnittää proteiineja solukalvolle tai muille membraneille, ja proteolinen käsittely voi muuttaa proteiinin aktivointia tai toiminnan aloittamista. Lisäksi voivat esiintyä muitakin modifikaatioita, kuten nitrosylaatio tai ADP-ribosylaatio, jotka rikastuttavat proteiinien säätelymahdollisuuksia.

PTM:t ovat pääasiassa dynaamisia ja reversiibelejä, ja niiden kirjoa säätelevät erilliset entsyymit sekä solun tilaa koskevat signaalireitit. Niiden häiriöt liittyvät moniin sairauksiin, kuten syövän, neurodegeneratiivisten ja aineenvaihduntasairauksien patologiaan. Tutkimus PTM:ien parissa on keskeistä proteomian, solusignaalien ja kliinisen biokemian alueella.

Tutkimuksessa muokkauksia havainnoidaan pääasiassa massaspektrometrialla sekä PTM-spesifisillä antikeho- ja immunopreipitaatiotekniikoilla. Bioinformatiikka auttaa tulkinnassa ja toiminnallisen merkityksen kartoittamisessa.