蛋白质可逆磷酸化如何应对环境的威胁？

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环境胁迫作为动植物学研究的热门已经越来越受到科学家的关注，翻译后修饰作为调节细胞机制对抗环境胁迫的重要生物学作用被大家广泛认知，然而传统的研究方法并不能满足科研工作者对大规模寻找该修饰，并通过不同状态下修饰变化预测该修饰对动植物的影响，那怎么办呢？

不要怕，小编来为大家分享一篇利用最新蛋白质组学技术分析磷酸化在海参夏眠时的关键角色~~~~

本文是2015年9月中国海洋大学，卡尔顿大学及杭州景杰生物科技有限公司在《Journal of Proteomics》上发表的。

夏眠作为有氧休眠状态，经常发生在陆地或海洋动物遭遇例如食物匮乏，高温或干旱等环境胁迫条件下。在长时间的夏眠状态下，动物生理过程进食，运动，心跳，呼吸频率及细胞生理过程转录，翻译，细胞周期都会发生很大的变化。因此往往在进入夏眠之前动物通过对能量使用和重组细胞新陈代谢在ATP生产及ATP消耗过程之间达到一个新的平衡来储备能量，而前期的研究表明蛋白质可逆磷酸化（reversible protein phosphorylation,RPP）普遍存在于夏眠的动物中。

目前多个研究表明蛋白质可逆磷酸化RPP是参与代谢阻滞的主要调控机制。蛋白质可逆磷酸化主要集中在蛋白质与糖酵解代谢作用、抗氧化防御、离子跨膜运输、蛋白质合成和蛋白质降解等细胞功能。目前蛋白质可逆磷酸化只在少数几种可以夏眠的物种中研究过，而海参作为优秀的研究环境诱导夏眠的海洋无脊椎动物模型还罕有报道，所以研究者决定以海参作为实验样本进行研究。

研究人员通过基于IMAC富集磷酸化肽段的高通量TMT标记定量蛋白质组学技术，比较深度夏眠及活跃阶段海参的肠组织蛋白质磷酸化水平。实验共鉴定到1283个磷酸化蛋白，2295个磷酸化位点。其中有211个过磷酸化蛋白及65个去磷酸化蛋白被鉴定在深度夏眠阶段被发现。其中通过生物信息学分析，科学家发现在夏眠期间有六大细胞功能显现出蛋白质的磷酸化表达变化：

（1）protein synthesis

（2）transcriptional regulators

（3）kinases

（4）signaling

（5）transporter

（6）DNA binding

毫无疑问这些功能之间由于磷酸化蛋白在多点协调有序的细胞内相应方面影响细胞过程有显著的crosstalk。

本研究通过高通量磷酸化蛋白质组学方法所得结果，为研究人员理解海洋无脊椎动物面临环境胁迫时如何调节代谢机制，及提供可能是重要的识别功能适应性变化的大量候选磷酸化蛋白数据，为后续研究开拓了道路。

本篇参考文献

Chen M, et al. (2015) Comparative phosphoproteomicanalysis of intestinal phosphorylated proteins in active versus aestivating seacucumbers. J Proteomics. pii:S1874-3919(15)30133-0.

景杰生物（PTM Biolabs）凭借其强大的研发实力，提供独家开发的高灵敏度抗体及基于高等级质谱仪的高通量蛋白质组学技术服务，有效的推动蛋白组学研究进展。此外，景杰生物还提供全球最多种类的蛋白质修饰组学技术服务，包括赖氨酸乙酰化 (acetylation)、甲基化 (methylation)、泛素化 (ubiquitination)、磷酸化 (phosphorylation)、O-乙酰氨基葡萄糖化 (O-GlcNAc)、赖氨酸琥珀酰化 (succinylation)、巴豆酰化 (crotonylation)、丙酰化(propionylation)等。

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