Translasyon sonrası modifikasyon (PTM), bir protein ribonükleik asitten (RNA) çevrildikten sonra ortaya çıkan protein biyosentezindeki bir işlemdir. Çeviri işlemi, RNA şablonuna karşılık gelen bir amino asit zinciri oluşturmayı içerir. Bu zincir oluşturulduktan sonra protein sentezlendi, ancak tamamen işlevsel hale gelmeden önce sık sık başka değişikliklere uğraması gerekiyor. Bu değişiklikler, translasyon sonrası modifikasyon işlemleri olarak bilinir ve üç boyutlu şekillendirme, disülfit köprülerin oluşumu, fosforilasyon veya diğer moleküllerin eklenmesini içerir.
Bir proteinin maruz kalabileceği en basit çeviri sonrası değişiklik eylemlerinden biri, doğal yapı olarak bilinen stabil, üç boyutlu bir şekli benimsemektir. Bu işlem genellikle doğrudan çeviriden sonra gerçekleşir ve hidrofobik etkileşimlerden kaynaklanır. Hücre içi ortam sulu olduğu için, su kümesini, proteinin merkezinde sudan uzakta bir araya iten ve enerjik olarak stabil bir form yaratan hidrofobik gruplar. Şaperoninler olarak bilinen ek proteinler de yeni oluşturulan proteinlerin doğru şekillerde katlanmasına yardımcı olabilir.
Disülfit köprüleri ve proteolitik bölünme reaksiyonları, proteinlerde meydana gelebilecek diğer translasyon sonrası yapısal değişikliklerdir. Eğer bir protein iki sistein amino asit kalıntısı içeriyorsa, uygun şekilde hizalanırlarsa ikisi arasında kovalent bir bağ oluşturabilir ve böylece proteinin konformasyonunu değiştirebilir. Benzer şekilde, bazı yapısal değişiklikler, bir enzimin çevrildikten sonra bir protein parçasını kestiği proteolitik bölünmenin bir sonucu olarak meydana gelir. Bu işlemin bir örneği, aktif molekülü oluşturmak için proteolitik bölünme işlemine kadar aktif olmayan bir öncül formda kalan protein insülinidir.
Fosfat grupları, sülfat grupları, asil grupları veya metil grupları gibi fonksiyonel grupların eklenmesi de yaygın bir post-translasyonel modifikasyondur. Bu gruplar bir proteini aktive edebilir, inhibe edebilir veya hücrede başka bir yere taşınması için sinyal gönderebilir. Örneğin, birçok enzim fosforile edilip edilmediğine bağlı olarak aktif ve inaktif durumlar arasında geçiş yapar.
Eşitsizlik, hücrelerin proteinleri etiketlemek için kullandığı bir çeviri sonrası modifikasyon biçimidir. İşlem, parçalanmayı hedefleyen ubikuitin, küçük bir sinyalleme proteini olan aktif bir proteine eklenmesini içerir. Uubikuitin bazen bir sinyal molekülü olarak da hareket etse de, genellikle hücrenin bozulmaya çalıştığı aktif proteinleri modifiye etmek için kullanılır. Bu şekilde bir hücre, ortamdaki değişikliklere göre çeşitli enzimlerin ve diğer proteinlerin seviyelerini kontrol edebilir.
