【正确答案】蛋白质翻译后的加工修饰及其作用机制与生物学功能如下: (1)N端fMet或Met的切除 ①作用机制:原核生物的肽链N端不保留fMet,其甲酰基由肽脱甲酰化酶水解,多数情况下甲硫氨酸由氨肽酶水解而除去;真核生物中甲硫氨酸全部被切除。 ②生物学功能:新生蛋白质在去掉N端一部分残基后变成有功能的蛋白质。 (2)切除新生肽链中的非功能片段 有些多肽类激素和酶的前体需要经过加工切除多余的肽段,才能成为有活性的蛋白质或酶。例如胰岛素的成熟和酶原的激活过程。 (3)二硫键的形成 ①作用机制:mRNA上没有胱氨酸的密码子,蛋白质中的二硫键是在肽链合成后,由两个半胱氨酸残基通过氧化作用而形成。 ②生物学功能:二硫键的正确形成对维持蛋白质的天然构象起重要作用。 (4)特定氨基酸的修饰 ①磷酸化 a.作用机制:蛋白激酶将ATP的磷酸基转移到底物蛋白质氨基酸(丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸)残基上,或者在信号作用下结合GTP。 b.生物学功能:蛋白质磷酸化是生物体内一种普通的调节方式,在细胞信号转导的过程中起重要作用。 ②糖基化 a.作用机制:糖基化是在内质网中在糖基化酶作用下将糖转移至蛋白质,和蛋白质上的氨基酸残基形成糖苷键。蛋白质经过糖基化作用形成糖蛋白。 b.生物学功能:糖基化是蛋白质的重要的修饰作用,能调节蛋白质的功能。 ③甲基化 a.作用机制:甲基化主要是由细胞质基质内的N-甲基转移酶催化完成的,一般指精氨酸或赖氨酸在蛋白质序列中的甲基化。甲基化包括发生在Arg、His和Gln的侧基的N-甲基化以及Glu和Asp侧基的O-甲基化。在组蛋白转移酶的催化下,S-腺苷甲硫氨酸的甲基转移到组蛋白。 b.生物学功能:某些组蛋白残基通过甲基化可以抑制或激活基因表达,从而形成表观遗传。 ④乙酰化 a.作用机制:乙酰化是由N-乙酰转移酶催化多肽链的N端,发生在Lys侧链上的ε-NH2。 b.生物学功能:蛋白质乙酰化是细胞控制基因表达,蛋白质活性或生理过程的一种修饰作用。 ⑤泛素化 a.作用机制:泛素化是指泛素分子在泛素激活酶、结合酶、连接酶等作用下,将细胞内的蛋白质分类,选中靶蛋白分子,并对靶蛋白进行特异修饰的过程。 b.生物学功能:蛋白质泛素化以后,被标记的蛋白质常被运送到蛋白降解体系中完全降解。泛素化在细胞分化、细胞器的生物合成、细胞凋亡、DNA修复、调控细胞增殖、蛋白质运输、免疫应答等生理过程都有重要的作用。 ⑥其他修饰 胶原蛋白上的脯氨酸和赖氨酸的羟基化、羧基化等。
【答案解析】