Modifikasi pascatranslasi (PTM) adalah perubahan kimia kovalen yang terjadi pada protein setelah disintesis oleh ribosom. PTM secara substansial memperluas keragaman fungsional proteom dengan mengubah aktivitas protein, lokalisasi, stabilitas, dan interaksi.
Jenis Umum Modifikasi Pascatranslasi
Fosforilasi
Fosforilasi adalah penambahan gugus fosfat ke residu serin, treonin, atau tirosin oleh protein kinase. Ini adalah salah satu PTM yang paling umum dan penting, bertindak sebagai saklar molekuler yang mengatur aktivitas enzim, transduksi sinyal, dan interaksi protein-protein. Fosfatase menghilangkan gugus fosfat, memberikan reversibilitas.
Glikosilasi
Glikosilasi adalah penempelan rantai karbohidrat ke protein. Dalam glikosilasi terikat-N, gula dilekatkan ke residu asparagin. Dalam glikosilasi terikat-O, mereka dilekatkan ke serin atau treonin. Glikosilasi mempengaruhi pelipatan protein, stabilitas, dan pengenalan sel-sel. Ini sangat penting untuk protein membran dan sekretori.
Ubiquitinasi
Ubiquitinasi adalah penempelan ubiquitin — protein regulator kecil — ke residu lisin. Rantai empat atau lebih molekul ubiquitin menargetkan protein untuk degradasi oleh proteasom. Monoubiquitinasi dapat mengubah lokalisasi dan aktivitas protein. Modifikasi ini merupakan pusat pergantian protein dan kontrol kualitas.
Asetilasi
Asetilasi adalah penambahan gugus asetil ke residu lisin (pada histon) atau ke ujung-N protein. Asetilasi histon merelaksasi struktur kromatin, mempromosikan ekspresi gen. Asetilasi ujung-N mempengaruhi stabilitas dan penargetan protein.
Metilasi
Metilasi adalah penambahan gugus metil ke residu lisin dan arginin, paling umum pada histon. Tergantung pada residu spesifik dan derajat metilasi, ini dapat mengaktifkan atau menekan ekspresi gen. Metilasi arginin juga terlibat dalam pemrosesan RNA dan transduksi sinyal.
Pembentukan Ikatan Disulfida
Ikatan disulfida terbentuk antara residu sistein di lingkungan pengoksidasi seperti retikulum endoplasma. Ikatan silang kovalen ini menstabilkan struktur tersier dan kuartener protein, terutama pada protein sekretori dan ekstraseluler.
Modifikasi Lainnya
Banyak PTM lain ada, termasuk lipidasi (penempelan gugus lipid untuk penjangkaran membran), SUMOilasi (mirip dengan ubiquitinasi tetapi mengatur fungsi daripada degradasi), nitrosilasi, dan hidroksilasi. Spektrometri massa adalah alat utama untuk mengidentifikasi dan mengkarakterisasi PTM.
