美国能源部太平洋西北国家实验室的生物化学研究团队在蛋白质功能调控领域取得新发现。该实验室张通教授及其团队专注于翻译后修饰(PTT)过程的研究，这一分子机制对生物体适应环境变化具有重要作用。

翻译后修饰是指蛋白质在合成后发生的化学修饰过程，能够改变蛋白质的功能、定位和稳定性。目前已知的PTT类型超过600种，这些修饰通过快速传递化学信号，帮助生物体应对温度变化、病原威胁等外部刺激。张通教授指出："DNA仅编码约2万种蛋白质，但通过多种修饰方式，蛋白质可能形成的功能形态可达数百万种，这为生物体提供了应对环境变化的灵活性。"

研究团队开发了新的实验方法以观测这些瞬时性的分子活动。通过优化实验室方案和使用自动化工具，科学家能够在单次实验中同时检测数万种修饰事件。质谱技术在该研究中起到关键作用，其高灵敏度允许研究人员检测极微小的质量变化，精度相当于在全球地表定位一块砖的质量。

在工业应用方面，团队于7月21日在《生物燃料和生物产品生物技术》期刊发表了对圆红酵母的研究。通过调控氮限制条件，他们观察到氧化还原修饰和磷酸化两种PTT方式的变化，这为提高工业用油脂化学品产量提供了新方向。

在医学领域，团队在《免疫学前沿》发表的综述中指出，PTT在人体抗病毒机制中扮演重要角色。这些修饰既能激活免疫细胞对抗病毒，也可能被病毒利用以增强自身复制能力。张通教授表示："这是一个新兴研究领域，深入了解这些机制将有助于开发新的抗病毒药物。"

该研究为生物经济发展和人类健康领域提供了新的科学依据，揭示了超越DNA编码的蛋白质功能调控机制。

更多信息： Austin Gluth 等人，《氮限制导致红酵母中与碳通量和脂质组重塑相关的蛋白质氧化还原状态和磷酸化发生剧烈变化》，《生物燃料和生物制品生物技术》(2025)。Xiaolu Li 等，蛋白质组学水平的翻译后修饰(PTM)表征揭示了宿主细胞对病毒感染的反应并确定了可能的抗病毒药物靶点，Frontiers in Immunology (2025)。期刊信息： 免疫学前沿