Mol Cell：蛋白质修饰图谱的推测

从古细菌到真核微生物，肽省略却是可以恒定微生物体细胞膜分子微生物学活动的各个全面性。20世纪初，通过物理脱水研究成果肽的小构成，看到了物理键肽省略的最早证据。这些看到单打独斗了独创的度量。20世纪后半叶，基于质著者法的肽小组学的经常出新现和迅速被采用，使得目前为止的肽省略的总共目经常出新现了爆炸官能的激增，现今已计总共出新500多个DFT省略。如今，样本科学、人工智能和人工智能领域领域的取而代之计总共辅助工兼具望让研究成果职员在看到取而代之的肽省略和说明其基本功能全面性获得重大令人满意。

翻译后省略(PTM)是肽一级形态的物理键物理省略。这些省略最常再次发生在肽的侧链或N末端，从而忽略其基本物理小构成。肽省略致使的物理小构成多样官能高水平远远优于直接适用基准所能达到的高水平（布1）。PTMs也是催转化成反可不的，这使肽物理和基本功能的生活空间和等待时间高度临近成似乎。

肽省略对肽基本功能诱发了较广且深远的阻碍。一些省略兼具高水平丰富官能、高水平特异官能或高效官能，而其他省略的生理必然尚为不清楚或最将近才被看到。事实上，随着取而代之的肽省略被看到，肽省略的总共目之后降低。愈加多的肽省略使这种恒定系统愈加有用。在这篇综述中的，著者首先回顾了决定性PTM的近代看到；接下来，著者适用样本科学中的的辅助工具来着重计量物理键肽省略的前世今世；最后，著者展望仍预唯并评估取而代之的样本科学和人工智能(ML)辅助工具将在该领域领域充分发挥的效用。

布1 适用基准Corey-Pauling-Koltun纹理协议描绘的20种肽形态：红色：碳原子；红色：氧；蓝色：磷；黄色：硫；细线：单键；粗线：双键；质子被省略。

肽省略的首次看到

在20世纪，科学界对并不一定肽的小构成之外感兴趣。地质学家们主要适用酸脱水等物理工具，来说明单个的物理小构成以及肽中的的丰度。在预期的碳原子、磷和氧中的，一些肽富含异常高高水平的钠。通过艰苦的分析工具物理，Levene和Alsberg最终看到肽卵黄小分子/卵黄酸中的的底物上长期存在钠酸转化成（布2）。

鉴于20种独创中的的一些尚为仍未只不过并不一定，以前看到的钠酸转化成尤其值得同样。甲硫氨酸和苏氨酸分别在1922年和1935年才被只不过并不一定。起初，钠酸转化成底物被普遍认为一种取而代之的，而不是一种省略。因为起初的研究成果未能说明钠氨基的一段距离，是长期存在于底物的侧链还是其他一段距离。1932年，洛克菲勒Levene麻省理工学院研究成果员Karl·利普曼(Fritz Lipmann)的研究成果请注意明，钠酸底物与底物相连。Lipmann首先证明了DFT省略的特异官能，为仍预唯扩展目前为止PTMs区域的研究成果在此之后了路段。

在随后的20年底下，取而代之PTMs的看到却是很难令人满意（布2）：1951年说明的羟甘氨酸的形态和小构成，是30年前报告的一种抗生素中的“推断DNA”明胶。取而代之型PTMs的看到和并不一定令人满意极快且这两项大。因为PTMs上但会在物理计量上很少唯，成分与肽类似且不稳定，所以成分分析工具和核磁共振(NMR)光著者不适合分析工具大多总共PTMs。起初，催转化成反可不PTM的请注意达方式还很难得到不太好的持续发展，所以一直长期存在一种观念，将钠酸底物当作一种契合的，而不是独创底物的催转化成反可不省略。

直到20世纪5020世纪中的期，肽PTM才成科学史籍中的的一个契合请注意达方式。1956年经常出新现一个突飞猛进：Dixon等人看到物理键氨基底物省略是催转化成反可不的。之后，研究成果职员捕捉到到底物钠酸转化成也兼具值得同样的催转化成反可不官能。这些看到为“高能键”的想法除此以外了大力支持，即一种可以在分转化成时扣留能量的想法，著者如今知道这是一种可食用请注意达方式，可以解释细胞膜取而代之陈糖类的许多全面性，兼具奠基意义。

197020世纪经常出新现了PTM看到的爆炸式激增，到1980年，现今目前为止的PTM中的约有40%已被看到（布2）。起初，省略被普遍认为一种降低生命所即可物理多样官能的手段，而不是肽恒定的决定性系统。尽管如此，在PTM看到的起初几十年中的，看到许多PTM之后被普遍认为是肽基本功能恒定的绝对小构成一小。

布2 肽省略的等待时间多肽看到每年目前为止的肽省略的累积到总共目

有关计总共工具和预度量，请参唯

省略的提出新、比如说及持续发展

科学界之后争论PTMs是对常规的省略，还是构成取而代之的确实的非必即可。直到1977年，经常出新现一篇关于肽PTMs取而代之兴领域领域评论家，该开创官能评论家适用“只有20种蛋白质UTF-，却被断定出新140多种”的稍短语。该篇对的物理多样官能来进行综合整理的以前尝试，通过查阅史籍、审核同事以及字面上的计总共，计总共了140种并不相同的省略小混搭。甘氨酸兼具总计的DFT省略，而胺基酸、异胺基酸和赖氨酸以外很难省略。一些省略被合理转化成为有“相当明显的解释”，除此以外甘氨酸被物理键省略到同源肽活官能多肽的肽衍微生物。其他例如N-α-底物或许多酪氨酸和卤转化成省略，在起初并很难目前为止的基本功能。尽管该书目除此以外许多今日不被普遍认为PTMs的微粒（例如tRNA），但它都有了将PTMs精说明义为一个各品种型的首批尝试之一。

在197020世纪中后期，PTMs的请注意达方式还包括了比今日解释的区域非常广的肽省略。例如，信号小分子的N端去除被普遍认为与肽钠酸转化成一样的PTM效可不。直到1981年，亚基的呈现出才被普遍认为一品种似PTM的裂解步骤，似乎由细胞膜中的的仍相符微粒裂解。然而，被普遍认为加入肽裂解系统的瞬时赖氨酸省略不被普遍认为是PTMs。该领域领域早就看到并分类以努力转化成解这些取而代之简转化成的度量。

质著者法肽小组学与省略

尽管现今目前为止的PTMs中的却是有一半在1980年前已被看到（布2），但肽质著者法(MS)的经常出新现推进了该领域领域的较快令人满意。在此之前，MS主要用以有机物理，合成断定和终产物检验，以及天然转化成合物断定。但随着对肽物理解释的的发展，肽的分析工具和省略为MS的看到准备了准备。电烟雾弹电离(ESI)的持续发展彻底忽略了MS肽小组学领域领域。该核心技术由Malcom Dole于1968年可不运而生，可“偏向地”电离微生物膜以供MS分析工具。2002年诺贝尔物理奖获得者John Fenn和Koichi Tanaka对ESI-MS的实质性共同开发使PTM可以被灵敏检验，都有了MS核心技术在肽分子微生物学中的的首次领域之一。

然而，这种在PTM研究成果中的的迅速占领主导地位的取而代之核心技术起初并未能显著降低取而代之PTM的看到率。这是因为大多总共基于MS的PTM比对协议必即可在混合物分析工具之前对PTM来进行掺入，而这反过来又必即可了解到早就掺入的省略。此外，处理MS样本必即可选择与感兴趣的特定PTM相比较可不的前提总质量。这两项核心技术要求，致使了对仍未并不一定PTM的较快检验。只不过，MS诱发的大一小信号仍仍未拓扑到目前为止的小分子或小分子-PTM多肽，将近年来已将其在后为“暗肽小组”。

但到199020世纪，ESI-MS已断定出新许多取而代之的PTM（布2）。准确度全面性的核心技术的发展使基于MS的研究成果尽可能计量相比较PTM高水平和绝对物理计量。随着目前为止PTM的书目稳步降低，这一取而代之看到的决议也洞察了许多PTM在恒定肽活官能中的的效用。

肽省略的基本功能研究成果令人满意

肽省略以各种可以想象的方式阻碍肽：可不答、抑制、易位、交联等。因此，探究PTM的分子微生物学效用的步骤比比对断定它们非常不便。对PTMs的以前研究成果只反之亦然对所比如说的省略来进行似乎的分子微生物学意义推论，并且在许多情况显然很难尝试分配基本功能。到197020世纪，很少有PTM兼具任何明确纪录的分子微生物学效用。但肽钠酸转化成和底物是显著的基本上，它们兼具最重要的基本功能，并为人类文明解释有益和哮喘除此以外了最重要线索。

最早说明钠酸转化成和底物细胞膜基本功能的研究成果公共同开发请注意于20世纪中的叶的十年之内。这两种省略的研究成果必即可一个稳定确实的研究成果系统、一种确实的PTM研究成果工具及可计算的结果。Sutherland、Fischer和Krebs起初看到了钠酸转化成在钠酸肽a和b相互转转化成中的的效用， Allfrey、Faulkner和Mirsky研究成果甘氨酸/底物底物。Sutherland和Wosilait从胰脏小有组织样本中的掺入钠酸转化成肽并计算放射官能钠锂，得出新结论普遍认为钠酸转化成肽可以“获得”放射官能钠锂，从而诱因肽活官能，并且是催转化成反可不的。他们捕捉到到钠酸转化成深受到多巴胺的诱因，并深受到来自胰脏脏的推断“失活肽”的抑制。为了研究成果以前小组小分子省略，Allfrey等人对小牛胸腺细胞膜核来进行了分析工具，分析工具了总小组小分子14C-乙锂和14C-甲硫氨酸的吸取，也可以适用羧甲基派生物色著者法从中的分离出新富含甘氨酸/底物的小组小分子。他们请注意明，这些富含底物/甘氨酸的小组小分子可以在不依赖肽合成的情况迅速底物，并且底物小组小分子以剂量依赖官能方式抑制RNA合成。此时，该领域领域开始瞥唯PTM在肽可不和非肽可不小分子活官能、糖类恒定、染色质动力学以及它们如何出发点神经科中的最重要环节的全身遗传性信号中的的有用和最重要效用。

随着MS成比对和出发点肽省略的主力，肽小组在全球性上钠酸转化成和甘氨酸底物的多肽之前被断定。说明这两个最重要PTM的清晰布著者是说明肽小组中的肽省略的基本功能必然的决定性正因如此。蛋白质小组工程建设的的发展、肽省略肽的看到和并不一定以及有用的计总共工具已成说明PTM基本功能的主流辅助工具，并为非常好地了解到PTM在人类文明有益和哮喘中的的效用在此之后了路段。

将近期PTM持续发展迅速，现今之前看到人类文明肽小组包含多达119,000个钠酸转化成多肽。对tau小分子的研究成果是关于钠酸转化成如何忽略肽基本功能和阻碍有益的一个值得同样例子。这些哮喘统称作tauopathies哮喘，其中的研究成果总计的是阿尔茨海默伤寒，PTM临近的于这种与神经元和神经海绵细胞膜骨架无关的内在紊乱的微管结合小分子。tau在细胞膜内的吸取，早在20世纪就之前比如说过，是一种共同的伤寒理学形态。这些聚集体中的所含tau和其他肽的以前标志官能形态之一是高水平钠酸转化成，这迟至神经原纤维举例来说呈现出和认知战斗能力攀升。此外，tau的省略与26S小分子肽体结构域和神经原纤维举例来说中的的翻译后省略肽一起吸取，因此请注意明细胞膜未能交联tau是某些神经退行官能哮喘中的再次发生的神经毒官能的决定性。阿尔茨海默伤寒激素建模是通过对淀粉样前体小分子来进行蛋白质省略而共同开发的，已被用以深入研究成果体内内源官能和哮喘无关的tau省略，这种省略可以致使致伤寒官能淀粉样小分子Aβ1-42的吸取。这致使目前为止的tau省略限于了三分之一。比对这些省略较大限度系统研究成果特定PTM如何阻碍tau基本功能、交联和聚集，并为针对tau激肽抑制的动物模型在此之后了路段。此外，由于tau可以用无总共PTM省略35%以上的亚基，这些省略除此以外小的物理底物（钠酸转化成、底物、酪氨酸）、肽（泛素转化成、SUMOylation）和淀粉（O-GlcNAcylation、N -硫酸转化成、硫酸转化成），研究成果tau省略的多样官能探究了PTM对肽阻碍的基本有用官能，例如多重省略的协同和拮抗效可不。

小组小分子是可省略的，并且可以忽略染色质动力学，这一看到可不进了乳癌分子微生物学领域领域的的发展。较广的比如说遗传省略却是可以恒定乳癌的所有形态。美国食品和药剂管理局(FDA)之前同意针对负责小组小分子甘氨酸脱底物的抗生素药剂。对小组小分子省略基本功能阻碍的研究成果，为洞察其细胞膜效用系统除此以外了为基础。例如，细胞膜周期抑制肽p21的请注意达必即可小组小分子H3和H4的过度底物，并且这种肽省略在兼具高高水平HDAC请注意达的抗体膜中的被制胜。用HDAC抑制辛二吡啶异羟肟酸（SAHA；伏立诺他）疗法催转化成反可不转H3/4甘氨酸底物的夺去，提高Myc原体蚕食并降低p21请注意达，从而提高抗体膜增殖。自2006年以来，伏立诺他（以及其他HDAC抑制）已被FDA同意为面部T细胞膜乳癌的抗菌剂，非常多HDAC抑制早就针对各种乳癌并不一定的动物模型中的来进行评估。

除了HDAC活官能外，乙吡啶甘氨酸稳态也深受甘氨酸乙吡啶移转到肽(KAT)的恒定，现今早就积极研究成果这些肽抑制的抗菌效用。甘氨酸底物和甘氨酸去底物都可以作为乳癌疗法的前提，这说明PTM在细胞膜中的的基本功能是有用的。事实上，基于肽小组MS研究成果请注意明，甘氨酸底物与较广的细胞膜步骤有关，除此以外DNA损伤修复、细胞膜加成器、多肽基本功能和肌动小分子细胞膜骨架说明转化成等。

因为PTM对细胞膜行为诱发多种阻碍，因此肽省略可以可不进人类文明哮喘的持续发展和令人满意也就不足为奇了。哮喘无关PTM或肽省略肽的研究成果为取而代之疗法要用出新了作出贡献，并除此以外了对PTM的基本分子微生物学唯解；然而，著者对PTM在人类文明哮喘中的的效用的解释是不清晰的。

PTM研究成果布景

自1977年尝试绘制PTM蓝布以来的40多年等待时间底下，肽省略确实爆炸式研究成果降低了著者对PTM的丰富官能和有用官能的认识（布2）。因此，著者着手非常取而代之著者的解释，并着重计量DFT肽省略的总共目和官能质。著者适用样本科学的取而代之辅助工具查询了UniProt托，该样本托包含多达6000万个肽多肽和无关注解，其中的除此以外翻译后肽省略的“深受控地名请注意”。通过计量所有肽省略，著者如今计总共了500多个DFT省略（布3A）。尽管此分析工具中的都有了所有20种，但底物、赖氨酸和甘氨酸在注解省略中的包含的多样官能较大。值得同样的是，这个急剧激增的肽省略列请注意的区域从总质量的大幅变异（将近900Da）到总质量的负变异，与物理损失相吻合（布3B）。下面，著者重点项目介绍一些最少用和最不少用的省略。

布3 肽省略的片面

A，在所有20种肽中的之前比如说了据估计500种肽省略；颜色都有最频繁省略的“决定性”；分析工具中的不包含肽交联。样本出自样本托。计总共工具和预度量唯 。B，外加到肽上的大量省略的属。线都有总质量的频率，缩放到1；rug-plot哈希都有母体总质量。分析工具中的不包含肽交联。计总共工具和预度量同上。

底物

尽管最常研究成果底物钠酸转化成省略，但底物也长期存在大量其他省略。著者分析工具并统计了70个DFT省略（布3A），其中的看到了13个底物省略富含钠锂：1个是直接的钠锂，12个是同时富含碳原子和钠锂的省略。此外，在底物上长期存在一系列有用的淀粉省略。例如，底物富含Ｂ-连接的、半乳糖、氨基和其他有用的分支淀粉。事实上，鉴于这些物理一小的物理多样官能和派生它们的较广糖类物区域，上但会很难报告这些物理一小的总质量。因此，该分析工具似乎忽视了基于底物的肽省略的普通人总共目。鉴于物理官能质类似，苏氨酸和酪氨酸与底物相差不远，分别蚕食目前为止省略半总共的排名列请注意中的的第4位和第6位，在已比对的省略中的有相当大的分开（布3A）。

赖氨酸

赖氨酸的富静电硝基灶是在中的看到的最强大的亲和底物，使其尽可能来进行多种物理省略。研究成果总计的赖氨酸省略除此以外S-亚胺转化成、S-谷胱甘小分子转化成、S-棕榈吡啶转化成和S-法尼基转化成。著者计总共出新赖氨酸有57种并不相同的省略（布3A），区域从水解还原损失和降低到长的旨水官能脂质省略。700多种加成官能赖氨酸已被适用物理分子微生物学手段和亲静电探针出发点到兼具目前为止药剂靶点的肽上，以及“必定成药”的肽上，除此以外核糖体因子、链条/支架小分子和仍未并不一定的肽。这些看到大力支持赖氨酸可以很容易地成针对内源官能微生物省略靶标，除此以外该多肽及邻将近多肽的省略。

甘氨酸

三个最严重省略的中的的最后一个是甘氨酸：纪录了47个契合的物理一小（布3A）。甘氨酸底物是研究成果总计的PTM之一，小组小分子甘氨酸的底物是肽省略的值得同样例子，兼具说明的基本功能阻碍。小组小分子甘氨酸的底物被较广普遍认为是高度临近染色质进入以恒定蛋白质请注意达的主要系统。在MS的大力支持下，兼具重大意义意义的研究成果请注意明较广的肽甘氨酸底物，除此以外肝细胞肽。在这些看到以后，基于MS的研究成果之后探究总共百种肽被底物。作为甘氨酸省略的另一个例子，小组小分子酪氨酸最早在196020世纪以前被捕捉到到。随后的指导请注意明，甘氨酸（除此以外单、二和三甲基甘氨酸）上的小组小分子和肽酪氨酸是人类文明有益和哮喘中的的时序小组小分子在后。

其他

著者现今对肽省略的分析工具与独有概要的一个显著差别是物理一小的层次和深。所有20种肽都用注解省略请注意示。一些省略非常鲜唯。在分析工具中的省略最少的组氨酸纪录的五种省略中的，只有一种被称作3-醇组氨酸的省略与N端无关。这种奇异的省略在已公共同开发请注意的样本托中的很少唯，并且很难目前为止的分子微生物学基本功能。这体现了在解释肽省略与基本功能两者之间间的关系全面性的持续单打独斗。尽管MS在计算肽小组中的的肽省略全面性更加非常加有用和敏感，但著者对这些省略的基本功能必然的解释上但会必即可一次一个的质问工具。

PTM最取而代之令人满意

大多总共取而代之的PTM研究成果始于预报：看到侧链的类似物理形态大力支持了取而代之的肽省略的想法；其他人比如说了兼具PTM移转到肽活官能的取而代之肽；一些研究成果比如说了糖类物的物理加成官能，这但会致使肽的盗用省略。例如，将近15年前看到的一类取而代之的赖氨酸省略，起初称作S-(2-珍珠吡啶)赖氨酸(2SC)，但如今非常常称作肽珍珠转化成。这种省略通过赖氨酸硝基底物和三甲基加成器糖类物富马锂两者之间的迈克尔加成加成再次发生。赖氨酸和免疫恒定糖类物衣康锂两者之间但会再次发生值得同样的加成，衣康锂与富马锂一样，是一种兼具α,β-不饱和双键的甲基。

另一个例子是与直链氨基甘氨酸A相尤其，特定的羧基氨基甘氨酸A子集兼具很高的加成官能。兼具四个或五个饱和碳原子主链的放负电荷的二甲基氨基甘氨酸A经历分子内裂解（即自脱水），呈现出酸酐和产物甘氨酸A。这类糖类物除此以外珍珠吡啶-CoA、戊二吡啶-CoA和兼具类似形态的CoA，例如HMG-CoA驱动小分子HMG吡啶转化成。

除了加成官能氨基甘氨酸A品种之外，加成官能氨基钠酸也省略肽。1,3-双钠酸酸(1,3-BPG)是一种在丝氨酸间接地中的诱发的加成官能氨基钠酸糖类物，可与该间接地中的的几种肽再次发生非肽可不加成并致使3-钠酸基-甘氨酸(pgK)省略（Moellering和克拉瓦特，2013年）。最将近的另一项研究成果将氨吡啶tRNA合成肽上的活转化成比如说为可以诱导肽省略的加成官能氨吡啶腺苷酸（He等，2017）。值得同样的是，这项研究成果看到所有20种小分子氨吡啶tRNA都长期存在较广的甘氨酸省略。著者得出新结论，活转化成的氨基钠酸酯键似乎反之亦然假肽氨吡啶转化成。

这种预报工具引导了几个取而代之PTM的看到和可验证。说明而言，评估物理类似官能兼具持续看到的巨大潜质。最将近的研究成果请注意明，氨基移转到肽的凌乱官能可以裂解将几个氨基底物加到到肽上。因此，著者适用氨基甘氨酸A在物理上与目前为止的肽可不和/或非肽可不派生的肽省略类似的除此以外，从人类文明糖类小组样本托中的计量了目前为止的氨基甘氨酸A糖类物。著者的分析工具计总共了361种氨基甘氨酸A，还包括了234个契合的熔点（布4），差别是由于立体异构体兼具相同的物理形态但其原子的生活空间依序并不相同。这些氨基甘氨酸A品种兼具并不相同的物理特官能，上但会根据这些特官能分为并不相同的各品种型（布4）。通过将人类文明糖类小组样本托中的看到的所有氨基甘氨酸A品种的总质量与目前为止甘氨酸省略的总质量来进行尤其，著者看到不到10%的分开（361个中的的27个；布5A），请注意明来自氨基-CoA品种可以在肽上看到。

布4 目前为止的氨基甘氨酸A品种

人类文明所有目前为止氨基甘氨酸A糖类物的链长和物理官能质。样本出自。计总共工具和预度量唯。

布5 预报的肽省略

A，将来自人类文明糖类小组样本托的氨基甘氨酸A与目前为止总质量匹配的甘氨酸省略来进行尤其。B，查询人类文明糖类小组样本托中的目前为止的活官能氨基钠酸酯、硫酯或醛，并绘制外加到肽的似乎碳原子总共。样本出自。计总共工具和预度量唯。

将这些分析工具限于氨基甘氨酸A品种之外，上述人类文明糖类小组样本托的调查探究了600多种兼具高加成官能的糖类物，在此称作活官能碳原子品种（RACS；布5B）。尽管并非所有这些都与肽省略有关，但针对这些RACS的研究成果似乎但会看到它们包覆在肽上。事实上，这种预报手段之前曾用以将甘氨酸戊二吡啶转化成确普遍认为确实的肽省略。

尽管必即可一次一次简转化成的工具来可验证PTM预报，但最将近的一项研究成果看到这种普遍官能的一个基本上，其借此是适用多宏观指导处理步骤来并不一定遗传物质微生物中的的肽省略，该分析工具首先说明了酵母糖类网络中的的恒定节点，然后暗示了可以通过肽省略来进行恒定的候选物。为了并不一定省略多肽对细胞膜的阻碍，他们适用多重自动转化成蛋白质小组工程建设(MAGE)来变异给定的，以模拟小构成官能省略或仍未省略的。这种工具必即可同样的是模拟省略的变异未能正因如此地再现普通人的省略。然而，他们在汇总筛选中的急于评估了细胞膜适可不官能的整体变异，并对三种必需考量的候选酵母肽来进行了后续研究成果。本研究成果中的的核心技术持续发展似乎较大限度转化成解研究成果20种的500种DFT省略所固有的有用官能。

PTM的仍预唯

尽管它们很有用，但肽PTM在细胞膜行为和人类文明哮喘中的充分发挥的最重要效用，使他们早就来进行的研究成果成微生物医社但会科学学的必需事项。从198020世纪开始，MS-肽小组学研究成果的较广领域引起了PTM领域领域的极大兴趣和了解到。尽管MS对PTM研究成果的作出贡献很难被编造，但PTM的时序和不稳定官能质之后给地质学家放来契合的单打独斗。小分子布迭代的取而代之令人满意早就转化成解完成PTM领域领域的艰巨任务。这些努力为著者对PTM分子微生物学的解释再次爆发打下了为基础。

基于MS的肽小组学研究成果的改进，除此以外PTM的看到，与计总共辅助工具的适用比如说。在基于MS的肽小组学开始不到十年后，Sequest被共同开发用以根据参考肽样本托自动比对肽。Sequest和之后的Mascot中的的自动配对小分子分配迭代，付诸了基于MS的肽小组学的较快扩展，并为PTM的断定除此以外了一个有吸引力的间接地。通过将（捕捉到到的-预期的）总质量移转到合并到简转化成后的参考肽小组中的，可以简转化成这些迭代以检验非常简单的目前为止PTM。尽管如此，不小一一小小分子段质著者法基本上可疑地仍未分配。为了研究成果肽小组的这种“暗微粒”，查询迭代被设置为反之亦然前体原子有非常较广的耐深受官能，被普遍认为包含省略的小分子，同时基本上保持高水平特异官能的碎块原子总质量设置。这种工具在2015年付诸了看到PTM布著者的潜质，起初Sequest查询生活空间被扩展以质问±500Da的“解禁”前体原子著者，这反之亦然查询总质量省略对可不于90%以上的目前为止小分子段PTM（布3B）。在肽小组的这个仍未冒险周边地四区，看到了与先前仍未看到的省略小分子相比较可不的额外184,000个峰。这些省略除此以外物理（深受控后）和微生物变异，除此以外鲜唯但最重要的微生物省略，例如钠酸可抑制(GPE)省略的延伸因子1a2。只不过，现有计总共辅助工具在暗肽小组中的的取而代之领域忽略了PTM拓扑的基本工具。

虽然解禁查询彻底忽略了PTM的看到和串联MS样本的拓扑，但仍有一些语言障碍致使了该领域领域确实破译PTM的整体。最值得同样的是“查询生活空间”问题，这是将目前为止PTM拓扑到有用肽液态中的的小分子的较大语言障碍。虽然之前相比较非常简单的省略，例如底物亚基的钠酸转化成，可以通过加到或不加到钠氨基的富含底物的来进行研究成果，但同时拓扑多个PTM但会致使查询所有总质量移转到小混搭的省略小分子生活空间呈指总共激增。这是一个主要语言障碍，因为它降低了查询准确度，降低了比对省略小分子的出新错看到率(FDR)，并大幅度顺延了分析工具给定样本集所即可的等待时间。

第二个主要语言障碍是看到之前仍未注解的简转化成。PTM拓扑迭代根据参考样本托（上但会是UniMod）分配省略，该样本托适用上述“深受控自然语言”对要针对每个已比对小分子查询的DFT省略总质量来进行编辑。因此，大多总共迭代很难自动检验之前仍未注解的省略，例如一些最将近看到的氨基省略。相反，这些必即可用正确地总质量手动注解和查询。此外，对单个小分子的两种或多种并不相同并不一定的省略似乎未能比对合理的仍未省略小分子或出新错地匹配非常大的单个省略。

现今早就共同开发的计总共辅助工具尽可能转化成解上述容许，同时基本上较大转化成解禁查询生活空间。例如最将近公共同开发请注意的称作TagGraph的工具。为了解决问题上述的现代迭代的语言障碍，共同开发了兼具许多契合形态的TagGraph，将目前为止的PTM布著者限于人类文明肽小组中的将近40,000种肽省略。首先，它适用de novo开始和基于字符串的小分子匹配结合的工具，de novo查找与仍未省略肽多肽只不过匹配的稍短小分子多肽（“子串”），然后查询剩余的小分子以检查索引上或附将近的潜在省略子集。这种工具提高了迭代起初考量的“小分子人工湖”，从而使TagGraph尽可能在等待宏观上对30个人体小有组织中的的2500万个肽质著者法来进行深质问，这比的现代查询迭代的战斗能力要快得多。它在人类文明肽小组中的比如说的40,000个PTM省略了多达100万个唯一比对的小分子，小分子半总共降低了3倍，而从同一人类文明肽小组样本临近的比对的省略小分子降低了10倍。

为了减轻de novo查询平台中的值得同样的准确度损失，TagGraph放弃了抽样工具的前提诱饵FDR建模，而是领域一种称作命题演算分层期望较大分析工具的经过可验证的ML工具，该工具适用无关小分子的14个形态来说明。正因为如此，TagGraph的de novo工具尽可能处理非常较广的查询生活空间，这样要用尽可能看到之前仍未比对的小分子省略，并大幅度扩展分配给高水平省略肽的省略总共目。例如，与之前的分析工具相尤其，五种主要小组小分子的小分子省略降低了2倍，脯氨吡啶醇转化成降低了10倍。通过之后解决问题分析工具大量小分子质著者法所面临的计总共语言障碍，TagGraph和其他值得同样辅助工具为著者对PTM领域领域的了解到向前迈进了一大步。

PTM研究成果的仍预唯将不仅考量TagGraph等这些程序大力支持肽小组学，而且还考量MS光学设备的哪些全面性较大限度付诸这种急于。例如，在查询低精度质著者法时，TagGraph的抽样工具官能能迅速攀升。这种容许凸显了光学设备的多余改进对于实质性的的发展也是必即可的。事实上，色著者分离的改进和高官能能质著者法仪的共同开发除此以外了TagGraph准确官能所必即可的高精度光著者，比如说核心技术与看到两者之间的决定性联系。

PTM乱象

在过去的50年中的，PTM肽小组学领域领域以想必的运动速度持续发展。串联、高精度MS如今很少用，可除此以外贝特色著者分离后仍未消转化成的肽液态的光著者。TagGraph和其他小分子比对迭代如今可以确实地注解放有多个PTM的小分子而无即可混合物掺入，并且尽可能从有用的肽液态中的计量PTM物理计量。因此，PTM领域领域之前事先迎接下一次飞跃，它围绕着两个主要问题：PTM布著者有否已被只不过原声音乐？此外只不过非常最重要的是如何在如此宽阔的环境中的说明单个PTM的基本功能？

PTM布著者比如说到什么相比较？著者认为新当在HEK293细胞膜中的适用解禁式Sequest查询看到185,000种省略小分子时，随即对省略著者中的特定PTM的封闭查询返国了却是两倍的击中的总共。这请注意明对暗肽小组的高水平敏感查询似乎但会诱发至少两倍多的省略小分子，同时适用TagGraph重取而代之分析工具该光著者和其他光著者可以除此以外取而代之的资讯。然而，即使现代迭代尽可能在整个光著者中的比对却是所有的省略小分子，著者仍远仍未说明每个省略的此前或分子微生物学意义。例如，在人类文明肽小组中的，TagGraph说明了1700多个直接的总质量移转到（击中的度量为兼具≥20个光著者计总共），大小区域从-148到+999.4Da，这些都不是目前为止的简转化成产生的。尽管这仅占已断定的总简转化成著者的一小一小（5.5%），但它比如说只不过了解到简转化成后的人类文明肽小组的物理成分似乎有多么不便。

在如此宽阔的布著者中的，地质学家将如何说明单个PTM的最重要基本功能？尽管PTM领域领域似乎永远很难明确清晰，但该领域领域已事先在著者对PTM基本功能的解释全面性迈出新最重要的一步。正如在后一小所争辩的，PTM却是阻碍细胞膜基本功能的各个全面性，从肽活官能的稍短期简转化成到比如说蛋白质小组的可遗传变异。尽管可以在指导台上以多种方式仔细研究成果感兴趣的PTM，但样本科学工具对于尝试提名感兴趣的PTM或开始了解到取而代之比如说的PTM的特定分子微生物学基本功能更加愈加最重要。在对人类文明肽小组的分析工具中的，说明了小有组织特异官能省略，除此以外胎儿小有组织中的的小组小分子H4 R56烷转化成。这一看到请注意明H4 R56在共同开发中的兼具契合的基本功能。在另一个例子中的，同一研究成果基于GO各品种型中的包含的肽的省略，将PTM丰度与蛋白质本体论(GO)微生物步骤和细胞膜四区簇无关联。这种工具证实了翻译后底物酪氨酸在涉及RNA复制的肽上掺入，并且甘氨酸省略在染色体小有组织的GO各品种型中的包含的肽上很丰富。

样本科学和人工智能在PTM分析工具中的的领域愈加较广，除此以外从初级肽多肽和非常有用的肽形态预报基本功能官能PTM。例如，初级多肽PTM样本与称作SAPH-ireNN的ML建模中的的三维生活空间(3D)肽形态的资讯结合，以预报基本功能官能肽PTM的聚类和相互效用。由于PTM充分发挥了如此较广的阻碍，ML迭代也可用以看到肽小组学、糖类小组学、比如说蛋白质小组学和核糖体小组学样本临近的的方式在，这些样本集是在利用候选PTM后分解的。这种工具已被用以适用多小组学样本破译某些小分子抑制的效用方式在。基于ML的样本内嵌工具可以除此以外有关早就研究成果的PTM的基本功能阻碍的有价值的的资讯，并可以突出新特定简转化成下游的模块转化成。例如，将糖类物样本作为ML训练集似乎可以实质性看到糖类物派生的PTM，例如氨基甘氨酸A生境，这是一种愈加被认可的PTM来源，可恒定较广的糖类和核糖体步骤。

在后争辩的因素都临近的在改进著者对单个等待时间点的PTM布著者的研究成果，并在许多单元中的平以外。最终，必即可对肽PTM来进行时序的混沌研究成果，以充分了解到它们在神经科和哮喘全面性的有用效用。在细胞膜两者之间或细胞膜内解析可以决定等待宏观上细胞膜行为的PTM似乎是必定想象的仍预唯。然而，最将近的研究成果通过借助每个子社但会科学放来的两者之间占有优势获得了令人振奋的的发展。说明而言，当前的MS成像方式在尽可能解构小有组织内的生活空间糖类物属，单细胞膜肽小组学最将近已成现实，并且随着等待时间的推移，赖氨酸水解的等待时间精度之前在体外和体内付诸。或许这个仍预唯并不遥远。

结论

起初钠酸底物是在对肽卵黄小分子物理成分的冒险中的看到的，同时经常出新现了仍未付诸的肽省略全球性。著者对初级省略的布著者解释之前持续发展到今日目前为止的500多种省略（布2）。尽管在取而代之的肽省略布著者全面性获得了令人满意，但PTMs的层次和深还必即可内都等待时间才能完善。著者对每种省略的基本功能必然的解释相当局限，对简转化成有否较大限度生理间接地该系统、有否为伤寒理学生理或两者辅以的解释也相当局限。MS的核心技术的发展致使取而代之PTM的较快看到。样本科学和人工智能的最取而代之令人满意反之亦然著者早就为PTM看到的第二个渐进在此之后路段（布2）。如今，对肽省略的查询之前从物理移向计总共，从蛋黄肽的小构成移向计总共机生活空间中的小分子总质量的小构成。对这一取而代之兴分子微生物学领域领域的持续研究成果或许但会回答这个4世纪的问题：“它是PTM吗”？

独有出新处：

Keenan EK, Zachman DK, Hirschey MD.Discovering the landscape of protein modifications.Mol Cell. 2021 May 6;81(9):1868-1878