组蛋白修饰的方式
⒈甲基化组蛋白甲基化是由组蛋白甲基化转移酶（histonemethyl transferase，HMT）完成的。甲基化可发生在组蛋白的赖氨酸和精氨酸残基上，而且赖氨酸残基能够发生单、双、三甲基化，而精氨酸残基能够单、双甲基化，这些不同程度的甲基化极大地增加了组蛋白修饰和调节基因表达的复杂性。甲基化的作用位点在赖氨酸（Lys）、精氨酸（Arg）的侧链N原子上。组蛋白H3的第4、9、27和36位，H4的第20位Lys，H3的第2、l7、26位及H4的第3位Arg都是甲基化的常见位点。研究表明·，组蛋白精氨酸甲基化是一种相对动态的标记，精氨酸甲基化与基因激活相关，而H3和H4精氨酸的甲基化丢失与基因沉默相关。相反，赖氨酸甲基化似乎是基因表达调控中一种较为稳定的标记。例如，H3第4位的赖氨酸残基甲基化与基因激活相关，而第9位和第27位赖氨酸甲基化与基因沉默相关。此外，H4—K20的甲基化与基因沉默相关，H3—K36和H3—K79的甲基化与基因激活有关。但应当注意的是，甲基化个数与基因沉默和激活的程度相关。⒉乙酰化组蛋白乙酰化主要发生在H3、H4的N端比较保守的赖氨酸位置上，是由组蛋白乙酰转移酶和组蛋白去乙酰化酶协调进行。组蛋白乙酰化呈多样性，核小体上有多个位点可提供乙酰化位点，但特定基因部位的组蛋白乙酰化和去乙酰化是以一种非随机的、位置特异的方式进行。乙酰化可能通过对组蛋白电荷以及相互作用蛋白的影响，来调节基因转录。早期对染色质及其特征性组分进行归类划分时就有人总结指出：异染色质结构域组蛋白呈低乙酰化，常染色质结构域组蛋白呈高乙酰化。最近有研究发现，某些HAT复合物含有一些常见的转录因子，某些HDAC复合物含有已被证实的阻遏蛋白。这些发现支持了高乙酰化与激活基因表达、低乙酰化与抑制基因表达有关的看法。⒊组蛋白的其他修饰方式相对而言，组蛋白的甲基化修饰方式是最稳定的，所以最适合作为稳定的表观遗传信息。而乙酰化修饰具有较高的动态，另外还有其他不稳定的修饰方式，如磷酸化、腺苷酸化、泛素化、ADP核糖基化等等。这些修饰更为灵活的影响染色质的结构与功能，通过多种修饰方式的组合发挥其调控功能。所以有人称这些能被专识别的修饰信息为组蛋白密码。这些组蛋白密码组合变化非常多，因此组蛋白共价修饰可能是更为精细的基因表达方式。另外，研究发现H2B的泛素化可以影响H3K4和H3K79的甲基化，这也提示了各种修饰间也存在着相互的关联。
组蛋白修饰
https://zhuanlan.zhihu.com/p/289136747
常见组蛋白修饰 - (jianshu.com)
表观遗传学-组蛋白修饰 - (jianshu.com)
Euchromatin: 常 染色质；基因 表达活跃 的区域，染色体结构较为 疏松 。
Heterochromatin: 异 染色质；基因 表达沉默 的区域，染色体结构 致密 。
E->H或H->E称为 染色质重塑 (Chromatin Remodeling)
分子机理：DNA甲基化，组蛋白修饰，染色质重塑复合物的协同作用
在细胞核中的染色体是高度压缩的，而折叠时DNA缠绕的就是组蛋白。
下面是检测到的组蛋白三维结构示意图，
细心的你们一定会发现在每种组蛋白结构都会伸出来一小段“ 线头 ”，这是 蛋白质的N端，也叫尾巴(tail)。
这种修饰是一种以 共价方式 进行的 蛋白质翻译后修饰（PTM） ，包括： 甲基化（M），磷酸化（P），乙酰化（A） 等等。
由于组蛋白修饰的类型众多，所以我们需要在称呼组蛋白修饰时，有一个规则：
组蛋白结构 + 氨基酸名称 + 氨基酸位置 + 修饰类型
在实际的应用中，我们一般这样写：
H3K4me3：代表 H3组蛋白 的 第4位赖氨酸 的 三甲基化
H3K14ac：代表 H3组蛋白 的 第14位赖氨酸 的 乙酰化
这些修饰都会影响基因的 转录活性 。而 组蛋白H3 是修饰最多的组蛋白。下面我们来详细看看：
H3K9me3 以及 H4K20me3 ，就像 H3K27me3 一样，它们通过形成异色区域与转录 抑制 相关。
H3K27me2 广泛分布在核心组蛋白H3中，并被认为通过抑制非细胞型特异性增强子发挥保护作用。最终，这导致 转录失活 。
H3K27，H3K9和H4K20的 单甲基化 都与基因 激活 有关
H3K36me3，组蛋白H3的第36个赖氨酸残基处的三甲基化，与基因区域有关，通常H3K36me3定义了 exon ，与 DNA损伤修复 有关。
H3K27ac（激活） 和 H3K27me3（抑制） 修饰在组蛋白尾部的相同位置，它们相互 拮抗
H3K27me3（抑制） 通常在二价结构域中与 H3K4me3（激活） 相互作用。这些结构域通常在胚胎干细胞中发现，对于适当的细胞分化至关重要。 H3K27me3和H3K4me3决定一个细胞是否仍未指定或最终分化。
甲基化取决于其位置和状态，与抑制或激活有关。
组蛋白甲基化的位点是 赖氨酸K 和 精氨酸R 。
赖氨酸可以分别被一、二、三甲基化，精氨酸只能被一、二甲基化。
研究表明，组蛋白精氨酸甲基化是一种相对动态的标记，精氨酸甲基化与基因激活相关。
相反，赖氨酸甲基化似乎是基因表达调控中一种较为稳定的标记。
例如，
H3K4 的甲基化与基因 激活 相关
H3K9 ， H3K27 单甲基化 与基因 激活 有关， 三甲基化 与基因 沉默 相关
H3K9，H3K27甲基化会介导异染色质的形成
生物学功能：基因转录活化,基因转录沉默,X染色体失活, 异染色质 致密状态(heterochromatin compaction)
组蛋白甲基化和乙酰化主要发生在它们的 N-末端尾部 并且可以影响基因的 转录 。
组蛋白乙酰化主要与基因 激活 有关，组蛋白乙酰化主要发生在H3、H4的N端比较保守的 赖氨酸 K 位置上，是由组蛋白乙酰转移酶和组蛋白去乙酰化酶协调进行。
特定基因区域的组蛋白乙酰化和去乙酰化是以一种非随机的、位置特异的方式进行。
乙酰化可能通过对 组蛋白电荷以及相互作用蛋白 的影响，来调节基因转录。
分子效应： 中和 赖氨酸上的 正电荷 ，增加 组蛋白与DNA 的排斥力
生物学功能：基因 转录活化 、DNA 损伤修复
蛋白质磷酸化修饰是蛋白表达的必要条件吗
蛋白质磷酸化修饰不是蛋白质表达的必要条件，但是它对蛋白质的结构和功能具有重要影响。磷酸化修饰是一种常见的后翻译修饰，它是指酶催化将磷酸基团（PO4）附加到蛋白质的氨基酸残基上，如丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸等。蛋白质的磷酸化修饰可以影响它们的结构、稳定性、互作性、活性和定位等，进而影响其在细胞中的功能和调控。例如，磷酸化修饰可以改变蛋白质的电荷性质，影响其水溶性和空间构象，从而影响其与其他分子的相互作用。磷酸化还可以激活或抑制某些蛋白质的酶活性、调节基因表达、控制细胞周期、调节代谢等。总之，蛋白质磷酸化修饰不是蛋白质表达的必要条件，但对于蛋白质在细胞内的功能和调控具有重要影响。【摘要】
蛋白质磷酸化修饰是蛋白表达的必要条件吗【提问】
蛋白质磷酸化修饰不是蛋白质表达的必要条件，但是它对蛋白质的结构和功能具有重要影响。磷酸化修饰是一种常见的后翻译修饰，它是指酶催化将磷酸基团（PO4）附加到蛋白质的氨基酸残基上，如丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸等。蛋白质的磷酸化修饰可以影响它们的结构、稳定性、互作性、活性和定位等，进而影响其在细胞中的功能和调控。例如，磷酸化修饰可以改变蛋白质的电荷性质，影响其水溶性和空间构象，从而影响其与其他分子的相互作用。磷酸化还可以激活或抑制某些蛋白质的酶活性、调节基因表达、控制细胞周期、调节代谢等。总之，蛋白质磷酸化修饰不是蛋白质表达的必要条件，但对于蛋白质在细胞内的功能和调控具有重要影响。【回答】
磷酸化和去磷酸化是交替进行吗？如果这样，蛋白表达岂不是没有效果了？磷酸化后又去磷酸化等于没有磷酸化是吗？那么蛋白就没办法表达了是吗【提问】
磷酸化和去磷酸化是蛋白质后翻译修饰中的两个常见过程，通常是交替进行的。磷酸化通常由激酶酶催化，而去磷酸化则由蛋白磷酸酶酶催化。磷酸化和去磷酸化是蛋白质的动态调控机制之一，可以通过控制这些修饰过程来调节蛋白质的结构和功能。例如，磷酸化可以激活或抑制某些酶的活性，而去磷酸化则可以逆转这些效应。因此，这些修饰过程对于蛋白质的正常功能和调控非常重要。在细胞内，磷酸化和去磷酸化通常是交替进行的，以满足不同的细胞信号和调节需要。例如，在细胞信号传导途径中，激酶酶可以磷酸化下游的信号分子，以激活或抑制它们的活性；而蛋白磷酸酶则可以去磷酸化这些信号分子，逆转这些效应。这种交替过程可以在细胞内实现精密的信号调节和调控。磷酸化后又去磷酸化并不等于没有磷酸化。磷酸化和去磷酸化是不同的修饰过程，它们的效应不同。磷酸化可以改变蛋白质的结构和功能，而去磷酸化则可以逆转这些效应。因此，即使蛋白质经历了磷酸化和去磷酸化的交替过程，它仍然可能表达并发挥功能。总之，磷酸化和去磷酸化是蛋白质调控机制中的重要过程，它们的交替调节可以实现精密的信号传递和调控，而并不会阻止蛋白质的表达和功能。【回答】
也就是说蛋白质磷酸化后去磷酸化蛋白依然能表达？而蛋白质没有磷酸化和蛋白质去磷酸化与磷酸化是不同的概念是吗？前者是蛋白质没表达？后者是蛋白质表达了？【提问】
磷酸化是一种常见的蛋白质修饰方式，可以调节蛋白质的结构和功能。磷酸化后的蛋白质可能会发生构象变化、与其他蛋白质或分子相互作用的能力改变等，从而影响其功能。当磷酸化不再需要时，蛋白质磷酸酶可以将磷酸基团从蛋白质上去除，这个过程称为蛋白质去磷酸化。蛋白质的磷酸化和去磷酸化是不同的概念。磷酸化是将磷酸基团（PO4）-3添加到蛋白质上，而去磷酸化是将磷酸基团从蛋白质上去除。磷酸化和去磷酸化都可以影响蛋白质的结构和功能。在某些情况下，蛋白质磷酸化后可以去磷酸化，并且去磷酸化后的蛋白质依然能够发挥其功能。但是，并不是所有的磷酸化都可以被去除，某些磷酸化可能是永久性的，因此会影响蛋白质的功能或表达。因此，简单地说，蛋白质磷酸化后可以通过去磷酸化过程恢复其原始的结构和功能，但是不是所有的磷酸化都可以被去除，某些磷酸化可能会对蛋白质的功能或表达产生影响。【回答】
蛋白质磷酸化后去磷酸化蛋白依然能够表达？意思是只要磷酸化过了哪怕再去磷酸化也依然不会影响蛋白的表达【提问】
不是所有的蛋白质磷酸化后去磷酸化后依然能够表达。磷酸化和去磷酸化可以影响蛋白质的结构和功能，从而可能会影响蛋白质的表达。这取决于磷酸化位点的位置和数量，以及磷酸化和去磷酸化对蛋白质结构和功能的影响程度。有些磷酸化位点可能会影响蛋白质的稳定性、半衰期和折叠状态，从而导致蛋白质表达量的下降或完全丧失功能。此外，磷酸化可能会影响蛋白质的局部或全局构象，导致蛋白质与其他分子的相互作用能力的改变。因此，磷酸化和去磷酸化对于蛋白质表达和功能的影响是复杂和多样的。在研究蛋白质磷酸化和去磷酸化时，需要考虑到特定蛋白质和磷酸化位点的不同特征和影响。【回答】
蛋白质非磷酸化就是蛋白直接不表达是吗？它和蛋白质磷酸化后去磷酸化是不同的是吗【提问】
蛋白质非磷酸化并不意味着蛋白质不能表达。蛋白质表达是指蛋白质基因转录成RNA，并在翻译过程中转化为蛋白质的过程。蛋白质磷酸化和去磷酸化是在蛋白质翻译后发生的修饰事件，与蛋白质的表达无直接关系。当蛋白质不被磷酸化时，它可能会被翻译成功能性蛋白质，并在细胞中发挥作用。但是，某些蛋白质可能需要磷酸化修饰来发挥其功能，例如信号转导和基因表达。在这种情况下，如果蛋白质没有被磷酸化，则其功能可能会受到影响。蛋白质磷酸化后去磷酸化是指蛋白质在被磷酸化后，经过一段时间后去掉磷酸修饰。这种过程可以通过磷酸酶等去磷酸化酶催化完成。蛋白质的去磷酸化可以还原其磷酸化状态前的功能，但也有可能导致其功能的改变或失活。因此，蛋白质磷酸化和去磷酸化是不同的，具有不同的生物学影响。【回答】
外源蛋白置换了内源蛋白后，会使磷酸化发生什么变化？内源蛋白信号通路会被占据吗，如被占据，如何解决这个现象？【提问】
如果外源蛋白置换了内源蛋白，它可能会影响内源蛋白磷酸化的程度和模式。内源蛋白的磷酸化程度和模式是通过复杂的信号通路调节的，如果外源蛋白占据了内源蛋白的位置，可能会导致内源蛋白无法得到正确的磷酸化调节。如果内源蛋白的信号通路被外源蛋白占据了，可能会导致一些细胞信号传递的紊乱和失衡。解决这个问题的方法取决于具体的情况，可以通过以下方式之一来解决：调整外源蛋白的用量或处理时间，避免其占据内源蛋白的位置或时间过长。使用不同的内源蛋白，或者使用不同的细胞类型，以避免外源蛋白对内源蛋白的影响。使用化学物质或抑制剂来调节信号通路，以恢复内源蛋白的正常磷酸化状态。总之，外源蛋白置换内源蛋白可能会影响内源蛋白的磷酸化状态和信号通路，需要根据具体情况采取相应的措施来解决。【回答】
假如外源蛋白导入内源蛋白组逃过了免疫机制，那么在成功导入到内源蛋白组中还会继续被当成异物排出体外吗？为什么？【提问】
外源蛋白在成功导入到内源蛋白组中后，还有可能被识别为异物而被排出体外。这是因为免疫系统会识别和清除异物，包括外源蛋白。即使外源蛋白已经成功进入细胞，它仍然需要穿过细胞内的多个膜结构才能到达目的地，例如质膜、内质网膜等。在这个过程中，外源蛋白可能会被识别为异物并被细胞的质膜或其他细胞器膜排出体外。此外，即使外源蛋白成功进入到细胞的质膜内，它也有可能被识别为异物并被排出体外。这是因为细胞的免疫系统具有非常复杂的机制，可以识别和清除异物。因此，尽管外源蛋白可能会逃过免疫系统的检测而成功导入到内源蛋白组中，但它仍然有可能被认为是异物并被排出体外。【回答】
蛋白质的化学修饰
正
蛋白质种类繁多,结构各异,各有不同的功能,是生命活动不可缺少的重要角色,在疾病的治疗上有着广泛的应用。天然蛋白质在有其重要功能的同时,也有一些人们不希望有的缺点,如有抗原性,功能单一,半衰期太短等。为寻找理想的药用蛋白,人们试图对现有的蛋白质进行改造,这种改造主要有两种方式:一是通过基因工程的手段,改变蛋白质的编码基因,使蛋白质的氨基酸序列乃至空间结构发生改变,从而达到改变蛋白质性质和功能的目的;另一种方法是通过化学修饰来改变蛋白质的性质和生物学特性。
