蛋白质PTM是一种化学变化，涉及在蛋白质合成后将结构变化引入现有蛋白质。根据它们在蛋白质序列中特定基序的出现，已经鉴定出许多不同类型的酶促PTM，包括化学基团（磷酸化和乙酰化）、聚糖（糖基化）、多肽（泛素化和SUMO化）。每种类型的PTM都由其特定的酶或途径催化，并对其靶蛋白表现出的功能作用（图1）。迄今为止，已知200多种已知的PTM产生了巨大的蛋白形式。
因此，它们有助于广泛的蛋白质特性和行为。例如，磷酸化作为最常见的PTM之一，已被证明会影响蛋白质的活性、稳定性和定位。据报道，乙酰化和甲基化影响蛋白质之间的相互作用、DNA结合和基因表达，而糖基化负责蛋白质折叠、运输和稳定。泛素化是一种PTM，其靶向蛋白质以供蛋白酶体降解，还可以调节蛋白质活性和定位。
此外，蛋白质PTMs可以出现在组蛋白和非组蛋白中，因为组蛋白PTMs主要通过调节基因转录来控制表观基因组修饰，而非组蛋白PTM在调节蛋白质功能方面发挥着关键作用，如蛋白质稳定性、活性、定位及其与其他分子的相互作用。
在正常条件下，PTMs参与多种生物过程，如细胞信号转导和细胞代谢。然而，研究表明，失调的PTM促进了许多疾病的发展和进展，包括癌症、神经退行性疾病和代谢紊乱。
在癌症中，PTMs已被证明可以调节各种癌蛋白和肿瘤抑制剂，并控制参与肿瘤生长、侵袭和转移的几个关键信号通路。此外，PTMs在重塑肿瘤微环境中也发挥着重要作用，如细胞外基质（ECM）的重塑和免疫调节。
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