磷酸化蛋白大補丸

「什麼是磷酸化？」

首先，我們了解下，什麼是磷酸化。

磷酸化是將磷酸基團加在中間代謝產物上或加在蛋白質上的過程。其中除去磷酸基團的酶稱為磷酸酶。蛋白質磷酸化可發生在一些氨基酸上，其中以絲氨酸（Serine；Ser）為多，接著是蘇氨酸（Threonine；Thr）。而酪氨酸（Tyrosine; Tyr）則磷酸化的發生相對較少。

蛋白質的磷酸化主要集中在肽鏈中氨基酸的殘基上，這些殘基上具有游離的羥基，且本身不帶電荷，當磷酸化作用後，蛋白質便具有了電荷，從而使結構發生變化，進一步引起蛋白質活性的變化，這也是蛋白質磷酸化的意義所在。

「磷酸化的作用是什麼？」

一般而言，蛋白磷酸化在一系列的細胞過程中起著重要作用，包括細胞生長和增殖，代謝，生理調節和細胞信號轉導。活化的磷酸化蛋白和磷酸化物質通常會引發一系列反應和相互作用，導致細胞活化、遷移、增殖和代謝修飾。由於磷酸化蛋白質可以發揮複雜的作用，在細胞水平上準確地定量磷酸化蛋白質對於破譯和了解細胞功能相當重要。

細胞內的信號蛋白主要分為兩大類：一類在蛋白激酶（Protein kinase）的作用下磷酸化，共價結合ATP所提供的磷酸基團；另一類則在信號作用下結合GTP，通常以GTP取代GDP 。這兩種胞內信號蛋白的共同特徵是，在信號達到時通過獲得一個或幾個磷酸基團而被激活，而在信號減弱時能去除這些基團，從而失去活性。

後來客戶詢問磷酸化在檢測Western Blot的時候，一般總蛋白變化不大，而磷酸化蛋白有變化？並寄來文章的題目 ”Osteoblasts secrete Cxcl9 to regulate angiogenesis in bone“ 這個裡面應用ABclonal好幾個磷酸化的抗體。

那麼，這個客戶說的這個狀況，應該是下圖情況：

其實，這個故事說起來比較簡單，確實就是磷酸化是蛋白的激活狀態。所以，在Protein kinase的作用下，蛋白會被磷酸化而同樣磷酸化的蛋白可以被蛋白磷酸酶去磷酸化，這就是個可逆的過程了，在激活磷酸化後，由於磷酸根帶負電，所以原有的蛋白構象就發生了變化，導致蛋白質活性被激活。然而，蛋白的磷酸化是有級聯性的，比如我們最常見的MAPK信號通路：MAP4K到MAP3K，再到MAPKK，再到MAPK的信號通路。

延伸閱讀：

Western Blot精華寶典
如何使用GEO資料庫ChIP-Seq數據和UCSC genome browser資料庫設計ChIP Primer？