翻译后修饰（Post-translational modifications，PTMs）指在蛋白质多肽链一个或多个氨基酸残基上加上修饰基团或通过蛋白质水解剪切去基团的过程，大多数蛋白质在合成后都要经历翻译后修饰成为成熟的具有生物学活性的蛋白质。
PTMs可以发生在氨基酸侧链或蛋白质的N/C末端，其通过共价添加功能基团或蛋白质、蛋白水解切割调节亚单位或降解整个蛋白质来增加蛋白质组的功能多样性。目前已发现超过300多种不同的翻译后修饰，主要包括磷酸化、糖基化、泛素化、亚硝酰化、甲基化、乙酰化、脂质化和蛋白水解等。
蛋白质翻译后修饰组学就是专门研究翻译后修饰蛋白质的科学，主要研究内容包括表征翻译后修饰方式、修饰位点以及修饰基团的含量等。蛋白质翻译后修饰不仅仅是一个“装饰”，它调节着蛋白质的活性状态、定位、折叠以及与其他细胞分子如蛋白质、核酸、脂质和辅因子的相互作用等，影响正常细胞生物学和发病机制的几乎所有方面。研究表明肿瘤抑制基因p53含有磷酸化、乙酰化、泛素化和糖基化等多种翻译后修饰方式，因此，蛋白质翻译后修饰的分析和鉴定在细胞生物学和疾病治疗以及预防的研究中至关重要，识别和理解PTMs对揭示蛋白质的生理功能和深入了解各种生理现象具有重要意义。
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