3.5 Post-translational modification 与非蛋白氨基酸

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详细内容

蛋白质的化学能力可通过 post-translational modifications 扩展，例如：

phosphorylation。
methylation。
acetylation。
hydroxylation。
carboxylation。

课件也提醒有 non-proteinogenic amino acids，它们可作为 signaling molecules、metabolic intermediates 或 cofactors 的组成部分。

深入讲解

post-translational modification, PTM, 是细胞在翻译后继续扩展蛋白功能的方式。DNA 编码的 20 种 residue 只是初始 alphabet；phosphorylation、acetylation、methylation、hydroxylation 等修饰会改变电荷、氢键能力、疏水性、识别位点或稳定性。

非蛋白氨基酸提醒你：生物化学中的 amino acid 不都进入蛋白。某些作为 metabolic intermediates、neurotransmitters、cofactors 或 signaling molecules 出现。考试通常不要求背大量例子，但要理解“proteinogenic”只是蛋白编码氨基酸的子集。

原文小点逐条解释

原文小点： phosphorylation。
- 讲解： 这个小点说明 protein alphabet 可通过 PTMs 或 non-proteinogenic amino acids 扩展，从而改变电荷、识别、催化或信号功能。
原文小点： methylation。
- 讲解： 这个小点说明 protein alphabet 可通过 PTMs 或 non-proteinogenic amino acids 扩展，从而改变电荷、识别、催化或信号功能。
原文小点： acetylation。
- 讲解： 这个小点说明 protein alphabet 可通过 PTMs 或 non-proteinogenic amino acids 扩展，从而改变电荷、识别、催化或信号功能。
原文小点： hydroxylation。
- 讲解： 这个小点说明 protein alphabet 可通过 PTMs 或 non-proteinogenic amino acids 扩展，从而改变电荷、识别、催化或信号功能。
原文小点： carboxylation。
- 讲解： 这个小点说明 protein alphabet 可通过 PTMs 或 non-proteinogenic amino acids 扩展，从而改变电荷、识别、催化或信号功能。

做题和复习时怎么用

遇到“为什么 20 种氨基酸化学能力不够”时，可答：PTMs、cofactors 和 metal ions 扩展了反应性，尤其是 phosphorylation 调控、redox/electrophilic chemistry 等。

常见误区

把 free amino acid 的电荷状态直接套到 peptide bond 内部。
忽略 side chain environment 对反应性和 pKa 的影响。