人颞叶癫痫中不同水平翻译后修饰的蛋白质的鉴定研究

蛋白质会发生磷酸化、泛素化、乙酰化和甲基化等翻译后修饰(PTM)。这些修饰在信号传导、调控作用、蛋白质活性维持及基因表达控制等众多生物学功能中发挥着关键作用。已知许多神经系统疾病的病理进展都与翻译后修饰的异常调控密切相关。精准鉴定与表征这些修饰,对于全面理解细胞生物学机制及疾病发病原理至关重要。《生物医学化学》(Biomeditsinskaya Khimiya)近期发表的一项研究,深入探讨了翻译后修饰在成人颞叶癫痫(TLE)发病机制中的作用。

为实现这一目标,Miroshnichenko 等人借助 PEAKS Studio 的强大功能,对硬化性颞叶癫痫患者、非硬化性颞叶癫痫患者及非癫痫对照人群的海马组织开展了比较蛋白质组学分析,以揭示蛋白质翻译后修饰水平的差异。依托 PEAKS Studio 的先进翻译后修饰算法(该算法可利用从头测序部分标签),研究人员在不显著扩大搜索空间的前提下,不仅鉴定出甲硫氨酸(M)氧化、丝氨酸/苏氨酸/酪氨酸(STY)磷酸化等常见修饰,还精准定位了赖氨酸 – 精氨酸 – 组氨酸(KRH)甲基化、赖氨酸(K)乙酰化、蛋白质 N 端肽段乙酰化、天冬酰胺(N)瓜氨酸化等生理性翻译后修饰。这一技术突破让研究人员得以更深入地解析颞叶癫痫的病理改变机制。

研究团队最终鉴定出 53 种蛋白质,其翻译后修饰水平存在显著变化,且这些变化与神经系统疾病通路及癫痫发生过程密切相关。通过鉴定位点特异性翻译后修饰,该研究揭示了一系列可能作为疾病进展潜在生物标志物的分子改变。

原文链接:Identification of proteins with variable levels of post-translational modifications in human temporal lobe epilepsy