Modificación postraducional

As **modificacións postraducionais** (MPT) son as modificacións químicas que sofren as proteínas despois da súa tradución nos ribosomas. É un dos pasos finais na síntese de proteínas e, por tanto, da expresión xénica, para moitas proteínas. Moitas proteínas non poderían exercer as súas funcións se non sofren estes cambios.

[right|thumb|250px|Modificación postraducional da [insulina.]]
Unha proteína ou cadea polipeptídica é unha cadea de aminoácidos. Durante a síntese de proteínas, poden incorporarse á proteína en formación 20 aminoácidos diferentes. Despois da tradución, a modificación postraducional dun aminoácido amplía as posibles funcións da proteína ao unirlle outro grupo químico funcional (como acetato, fosfato, varios lípidos e carbohidratos), ou cambiar a natureza química do aminoácido (por exemplo, citrulinación), ou provocando cambios estruturais (por exemplo, formación de pontes disulfuro).

Ademais, os encimas poden eliminar aminoácidos do extremo N-terminal da proteína, ou cortar a cadea peptídica polo medio. Por exemplo, a hormona peptídica insulina sofre dous cortes antes de que se formen as pontes disulfuro, e elimínase un propéptido da parte media da cadea; a proteína resultante consta de dúas cadeas polipeptídicas conectadas por pontes disulfuro. Tamén, a maioría dos polipéptidos nacentes empezan co aminoácido metionina porque o codón de inicio do ARNm codifica ese aminoácido, pero este aminoácido xeralmente é separado da proteína durante as modificacións postraducionais.

Outras modificacións, como a fosforilación, son parte habitual dos mecanismos para controlar o estado de funcionamento da proteína, por exemplo activando ou inactivando un encima.

A modificación postraducional das proteínas é detectada por espectrometría de masas ou pola técnica do *Eastern blotting*.

## Adición de grupos funcionais 
[right|thumb|300px|[Código xenético. que mostra os aminoácidos como dianas da modificación.]]

### Adición encimática *in vivo* 
#### Adición de grupos hidrófobos para localizar moléculas en membranas 
* miristoilación, unión dun miristato, un ácido graxo saturado C14
* palmitoilación, unión dun palmitato, un ácido graxo saturado C16 
* isoprenilación ou prenilación, adición dun grupo isoprenoide (por exemplo, farnesol ou xeranilxeraniol)
** farnesilación
** xeranilxeranilación
* glipiación, formación dunha áncora de glicosilfosfatidilinositol (áncora GPI) por medio dun enlace amida coa cola C-terminal. As proteínas quedan ancoradas ás membranas se están unidas a esta substancia.

#### Adición de cofactores para potenciar a actividade encimática 
* lipoilación, unión dun grupo funcional lipoato (C8)
* unión dun grupo flavínico (FMN ou FAD), que pode unirse covalentemente
* unión dun hemo C por medio de enlaces tioéter con cisteínas
* fosfopanteteinilación, adición dun residuo de 4'-fosfopanteteinil do coencima A, como ocorre na biosíntese de ácidos graxos, policétidos, péptidos non ribosómicos e leucina
* formación da base de Schiff retinilideno.

#### Modificacións exclusivas de factores de tradución 
* formación de diftamida (nunha histidina encontrada no factor de elongación 2 eucariótico ou eEF2)
* unión de etanolamina fosfoglicerol (nun glutamato encontrado no factor de elongación da tradución 1 alfa eucariótico ou eEF1-alfa)
* formación de hipusina (nunha lisina conservada do factor eucariótico eIF5A e do factor arqueano aIF5A).

#### Adición de pequenos grupos químicos 
miniatura|dereita|Acetilación do extremo N-terminal dunha proteína.
miniatura|dereita|Amidación C-terminal.
miniatura|dereita|Formación do piroglutamato.
* acilación, por exemplo, a *O*-acilación (ésteres), *N*-acilación (amidas), *S*-acilación (tioésteres)
** acetilación, adición dun grupo acetilo, ao extremo N-terminal  da proteína (o que elimina a súa carga positiva) ou a residuos de lisina. *Ver tamén acetilación de histonas*. O inverso denomínase desacetilación.
** formilación, a metionina N-terminal pode bloquearse cun grupo formilo. Este grupo formilo pode ser eliminado polo encima deformilase (que tamén pode eliminar a propia metionina se vai seguida de glicina e serina).
* alquilación, adición dun grupo alquilo, por exemplo, metilo, etilo
** metilación adición dun grupo metilo, xeralmente nunha lisina ou arxinina. O inverso é a desmetilación.
* formación dun enlace amida
** amidación no extremo C-terminal
** adición de aminoácidos 
*** arxinilación, adición por mediación de ARNt
*** poliglutamilación, unión covalente de residuos de ácido glutámico ao extremo N-terinal da tubulina e algunhas outras proteínas. (Ver tubulina poliglutamilase).
*** poliglicilación, unión covalente desde unha ata máis de 40 glicinas á cola C-terminal da tubulina
* butirilación
* gamma-carboxilación dependente da vitamina K
* glicosilación, adición dun grupo glicosilo a unha arxinina, asparaxina, cisteína, hidroxilisina, serina, treonina, tirosina, ou triptófano orixinando unha glicoproteína. Estas unións de glícidos poden servir para distintas funcións, como incrementar a solubilidade ou servir como complexo de recoñecemento. As glicosilacións poden bloquearse con inhibidores como a tunicamicina. A glicosilación é distinta da glicación, que se refire á unión non encimática de azucres.
** polisialilación, adición do ácido polisiálico á molécula de adhesión á célula neural (NCAM)
* malonilación
* hidroxilación, os residuos de prolina poden ser hidroxilados (en dous átomos posibles) e tamén a lisina (nun átomo). A hidroxiprolina é un compoñente esencial do coláxeno. O encima que cataliza a hidroxilación require vitamina C.
* iodación (por exemplo, na tiroglobulina)
* Adición de nucleótidos como a ADP-ribosilación
* oxidación
* formación dun éster fosfato (unido a *O*) ou dun fosforamidato (unido a *N*)
** fosforilación, a adición dun grupo fosfato, xeralmente á serina, treonina, e tirosina (unido ao *O*), ou á histidina (unido ao *N*)
** adenililación, adición dun residuo adenilo, xeralmente á tirosina (unido ao *O*), ou á histidina e lisina (unido ao *N*)
* propionilación
* formación de piroglutamato, unha glutamina N-terminal pode atacarse a si mesma e formar un grupo piroglutamato cíclico
* *S*-glutationilación
* *S*-nitrosilación
* succinilación adición dun grupo succinilo á lisina
* sulfatación, adición dun grupo sulfato á tirosina. Ocorre no aparato de Golgi, e proporciona carga negativa a un residuo previamente neutro.
* selenoilación, incorporación cotraducional de selenio en selenoproteínas.

### Adicións non encimáticas *in vivo* 
* glicación, adición dunha molécula de azucre a unha proteína sen o control dun encima.

### Adicións non encimáticas *in vitro* 
* biotinilación, acilación de lisinas conservadas con biotina
* PEGilación adición de cadeas de PEG (polietilenglicol).

## Adición doutras proteínas ou péptidos 
* ISGilación, unión covalente da proteína ISG15 (*Interferon-Stimulated Gene 15*)
* SUMOilación, unión covalente de proteínas SUMO (*Small Ubiquitin-related MOdifier*)
* ubiquitinación, unión covalente da proteína ubiquitina.
* Neddilación, unión covalente á proteína Nedd8
* PUPilación, unión covalente á PUP (*Prokaryotic ubiquitin-like protein*).

## Cambios na natureza química dos aminoácidos 
* citrulinación, ou desiminación, conversión da arxinina en citrulina
* desamidación, conversión da glutamina en ácido glutámico ou da asparaxina en ácido aspártico
* eliminilación, conversión dun alqueno por beta-eliminación de fosfotreonina e fosfoserina, ou deshidratación de treonina e serina, e por descarboxilación da cisteína 
* carbamilación, conversión de lisina en homocitrulina.

## Cambios estruturais 
* pontes disulfuro, unión covalente de dúas cisteínas
* rotura proteolítica, clivaxe dunha proteína nun enlace peptídico
* racemización da prolina pola prolil isomerase.

## Estatística das modificacións postraducionais 
Recentemente, compiláronse as estatísticas de cada modificación postraducional detectada experimentalmente ou supostamente utilizando información de proteoma amplo da base de datos Swiss-Prot. Estas estatísticas poden atoparse en https://web.archive.org/web/20120830234041/http://selene.princeton.edu/PTMCuration/.

## Exemplos 
* Clivaxe e formación de pontes disulfuro durante a produción de insulina.
* Modificación postraducional das histonas como regulación da transcrición: control da ARN polimerase pola estrutura da cromatina.
* Modificación postraducional da ARN polimerase II como regulación da transcrición.
* Clivaxe de cadeas polipeptídicas esencial para a especificidade da lectina.

## Notas 
## Véxase tamén 
### Ligazóns externas 
* List of posttranslational modifications in ExPASy
* Statistics of each post-translational modification from the Swiss-Prot database
* AutoMotif Server - A Computational Protocol for Identification of Post-Translational Modifications in Protein Sequences
* Functional analyses for site-specific phosphorylation of a target protein in cells
* Detection of Post-Translational Modifications after high-accuracy MSMS