posttranslaatiomuutokset

Posttranslaatiomuutokset (post-translational modifications, PTMs) ovat kemiallisia muutoksia, joita proteiinien aminohappojen siviryhmiin tai proteiinien terminaaleihin lisätään proteiinien syntetisoinnin jälkeen. Ne voivat olla kovalentteja lisäyksiä, poistoja tai proteolyyttistä käsittelyä, ja ne vaikuttavat proteiinin toimintaan, rakenteeseen, stabiilisuuteen sekä vuorovaikutussuhteisiin.

Yleisimmät PTM-tyypit ovat fosforylaatio, ubiikitylaatio, sumoylaatio, glykosylaatio (N- ja O-linkitty), asetylaatio, metylaatio sekä lipidi- ja prenilaatiot. Proteolyyttinen käsittely on lisäksi laajasti esiintyvä muoto, joka voi aktivoida proteiinin tai ohjata sen paikallistumista. Fosforylaatio on erityisen tärkeä signaalinvälityksen säätelyyn, kun kinaasit ja fosfataasit lisäävät tai poistavat fosfaattiryhmiä seriinille, treoniinille tai tyrosiineille. PTMs voivat olla joko dynaamisia ja nopeasti muuttuvia tai suhteellisen pysyviä, ja niiden esiintyminen riippuu solun tilasta, kehitysvaiheesta sekä ympäristötekijöistä.

Tutkimuksessa PTM:ien kartoitus ja määritys vaativat usein massaspektrometriaa proteomisen analyysin yhteydessä, usein PTM:n rikastuksen avulla. Muita menetelmiä ovat spesifit vasta-aineet sekä erilaiset immunologiset menetelmät ja bioinformatiikka. PTMs ovat keskeisiä proteiinien toiminnan säätelyssä, solujen viestinnässä ja proteiinien vuorovaikutusverkkojen määrittämisessä.

PTMs liittyvät olennaisena osana solujen fysiologiaan, ja niiden virheet voivat liittyä moniin sairauksiin, kuten syöpään, neurodegeneratiivisiin tiloihin sekä aineenvaihdunnan häiriöihin, minkä vuoksi ne ovat aktiivinen tutkimusaihe biologiassa ja lääketieteessä.