번역 후 변형

3. 번역 후 변형의 통계

번역 후 변형은 다양한 단백질의 기능 조절에 필수적이며, 어떤 종류의 변형이 얼마나 자주 발생하는지에 대한 통계적 연구가 이루어지고 있다. 예를 들어, 인슐린 형성 과정에서는 가수분해와 이황화물 형성이 중요하며, 히스톤 단백질의 변형은 크로마틴 구조와 RNA 중합 효소의 접근성을 조절하여 유전자 발현을 제어하는 데 핵심적인 역할을 한다. 또한 RNA 중합 효소 II 자체의 변형도 전사 과정을 조절하는 중요한 기작이다. 이러한 다양한 변형들의 구체적인 발생 빈도와 아미노산 잔기별 종류에 대한 통계는 아래 하위 섹션에서 자세히 다룬다.

3. 1. 빈도별 흔한 변형

3. 2. 잔기별 흔한 변형

4. 데이터베이스 및 도구

4. 1. 데이터베이스 목록

• [http://www.phosphosite.org/ PhosphoSitePlus] – 포유류 단백질 번역 후 변형 연구를 위한 포괄적인 정보와 도구를 제공하는 데이터베이스이다.
• 프로테옴스카우트 – 실험적으로 확인된 단백질 및 번역 후 변형에 대한 데이터베이스이다.
• 인간 단백질 참조 데이터베이스 – 다양한 변형에 대한 데이터베이스로, 질병 유발 단백질과 관련된 다양한 단백질, 그 종류, 기능/과정을 이해하는 데 도움을 준다.
• PROSITE – 여러 유형의 PTM(단백질 번역 후 변형)에 대한 컨센서스 패턴 데이터베이스이며, 사이트를 포함한다.
• RESID – PTM에 대한 주석 및 구조 모음을 포함하는 데이터베이스이다.
• [https://research.bioinformatics.udel.edu/iptmnet/ iPTMnet] – 여러 지식 베이스와 텍스트 마이닝 결과를 통합한 PTM 정보 데이터베이스이다.
• dbPTM – 다양한 PTM과 관련된 정보(화학적 구성 요소/구조, 아미노산 변형 부위 빈도 등)를 보여주는 데이터베이스이다.
• [https://www.uniprot.org/help/post-translational_modification Uniprot]은 PTM 정보를 제공하지만, 더 전문적인 데이터베이스보다 덜 포괄적일 수 있다.
• [https://www.oglcnac.mcw.edu/ The ''O''-GlcNAc Database] - 단백질 O-GlcNAc화에 대한 큐레이션된 데이터베이스로, 14,000개 이상의 단백질 항목과 10,000개 이상의 ''O''-GlcNAc 사이트를 참조한다.

4. 2. 도구

• PyMOL^[35] – 단백질 모델에 일반적인 PTM 세트를 도입한다.
• AWESOME^[36] – 단일 염기 다형성이 PTM에 미치는 역할을 확인하는 대화형 도구이다.
• 키메라^[37] – 분자를 시각화하는 대화형 데이터베이스이다.

5. 대표적인 예시

• 인슐린 생산 중 이황화 결합의 절단 및 형성
• 히스톤의 전사 조절을 위한 PTM: 크로마틴 구조에 의한 RNA 중합효소 제어
• 전사 조절을 위한 RNA 중합효소 II의 PTM
• 렉틴 특이성에 중요한 폴리펩티드 사슬의 절단^[38]

참조

_[1] 서적 Fundamentals of Biochemistry: Life at the Molecular Level https://books.google[...] Wiley 2006
_[2] 논문 Proteome-wide post-translational modification statistics: frequency analysis and curation of the swiss-prot database 2011-09
_[3] 서적 Molecular Cell Biology https://archive.org/[...] W. H. Freeman 2000
_[4] 논문 Protein carbonylation, cellular dysfunction, and disease progression
_[5] 논문 Oxidative stress and covalent modification of protein with bioactive aldehydes 2008-08
_[6] 논문 Detecting oxidative post-translational modifications in proteins 2007-07
_[7] 서적 Posttranslational modification of proteins : expanding nature's inventory Roberts and Co. Publ. 2006
_[8] 논문 Murine elongation factor 1 alpha (EF-1 alpha) is posttranslationally modified by novel amide-linked ethanolamine-phosphoglycerol moieties. Addition of ethanolamine-phosphoglycerol to specific glutamic acid residues on EF-1 alpha 1989-08
_[9] 논문 The tRNA synthetase paralog PoxA modifies elongation factor-P with (R)-β-lysine 2011-08
_[10] 논문 Lysine Acetylation Goes Global: From Epigenetics to Metabolism and Therapeutics 2018-02
_[11] 논문 Peptide amidation 1991-03
_[12] 논문 Posttranslational glutamylation of alpha-tubulin 1990-01
_[13] 논문 On a potential global role for vitamin K-dependent gamma-carboxylation in animal systems. Evidence for a gamma-glutamyl carboxylase in Drosophila 2001-03
_[14] 논문 Cysteine oxidative posttranslational modifications: emerging regulation in the cardiovascular system 2013-01
_[15] 간행물 "The Advanced Lipoxidation End-Product Malondialdehyde-Lysine in Aging and Longevity"
_[16] 논문 Carbamylation-derived products: bioactive compounds and potential biomarkers in chronic renal failure and atherosclerosis 2011-11
_[17] 논문 Intramolecular isopeptide bonds: protein crosslinks built for stress? 2011-04
_[18] 논문 Reactions of the Cyanate Present in Aqueous Urea with Amino Acids and Proteins
_[19] 웹사이트 Sumoylation: Molecular Biology and Biochemistry http://www.horizonpr[...] 2005-02-09
_[20] 논문 Protein ISGylation modulates the JAK-STAT signaling pathway 2003-02
_[21] 논문 Immunity to citrullinated proteins in rheumatoid arthritis https://zenodo.org/r[...]
_[22] 논문 Eliminylation: a post-translational modification catalyzed by phosphothreonine lyases 2009-03
_[23] 논문 Widespread occurrence of covalent lysine–cysteine redox switches in proteins 2022-04
_[24] 논문 Proteome-wide post-translational modification statistics: frequency analysis and curation of the swiss-prot database 2011-09
_[25] 웹사이트 Proteome-Wide Post-Translational Modification Statistics http://selene.prince[...] 2011-07-22
_[26] 논문 dbPTM: an information repository of protein post-translational modification 2006-01
_[27] 논문 PhosphoSitePlus, 2014: mutations, PTMs and recalibrations 2015-01
_[28] 논문 Human Protein Reference Database and Human Proteinpedia as resources for phosphoproteome analysis 2012-02
_[29] 논문 PROSITE, a protein domain database for functional characterization and annotation 2010-01
_[30] 논문 The RESID Database of Protein Modifications: 2003 developments 2003-01
_[31] 논문 iPTMnet: an integrated resource for protein post-translational modification network discovery 2018-01
_[32] 논문 In silico prediction tools and molecular modeling 2017-03-31
_[33] 논문 The human ''O''-GlcNAcome database and meta-analysis 2021-01
_[34] 논문 Automatization and self-maintenance of the O-GlcNAcome catalog: a smart scientific database 2021-07
_[35] 논문 PyTMs: a useful PyMOL plugin for modeling common post-translational modifications 2014-11
_[36] 논문 AWESOME: a database of SNPs that affect protein post-translational modifications 2019-01
_[37] 논문 structureViz: linking Cytoscape and UCSF Chimera 2007-09
_[38] 웹사이트 1tp8 - Proteopedia, life in 3D http://www.proteoped[...]
_[39] 간행물 Abgent Catalog 2004-05
_[40] 웹사이트 http://www.jbc.org/c[...] 2001
_[41] 웹사이트 http://www.sciencema[...]
_[42] 논문 Protein ISGylation modulates the JAK-STAT signaling pathway http://www.genesdev.[...] 2003
_[43] 서적 Sumoylation: Molecular Biology and Biochemistry http://www.horizonpr[...] Horizon Bioscience 2004
_[44] 서적 Fundamentals of biochemistry : life at the molecular level https://archive.org/[...] Wiley 2006
_[45] 저널 Proteome-wide post-translational modification statistics: frequency analysis and curation of the swiss-prot database 2011-09