羟基化是 2-酮戊二酸 / 氧依赖的双加氧酶（2-OG oxygenase）家族介导的修饰，发生在脯氨酸（P-OH）、赖氨酸（K-OH）、天冬氨酸等残基。核心功能是胶原成熟、缺氧信号转导与组蛋白去甲基化酶调控。
2-OG 加氧酶使用 2-酮戊二酸与分子氧作为底物，在铁离子（Fe²⁺）与维生素 C 辅助下完成羟基化。PHD1-3（EGLN1-3）是经典的缺氧诱导因子 HIF-α 脯氨酸羟基化酶，催化产物 564-Pro 羟基化后被 VHL 泛素连接酶识别降解。
3-Hyp（I 型胶原）、4-Hyp（IV 型胶原）由 P4H 胶原脯氨酸羟化酶催化。HIF-α 的 P402 / P564 由 PHD 催化，触发 VHL 介导的泛素化降解。质量偏移 +15.995。
PLOD1-3（LH1-3）催化胶原赖氨酸羟基化，对胶原交联至关重要。JMJD 家族酶在组蛋白上产生 K-OH 修饰（去甲基化中间体）。
FIH（Factor Inhibiting HIF）催化 HIF-α C 端转录激活域的 N803 羟基化，阻断其与 p300 互作。质量偏移 +15.995。
羟基化修饰质量偏移与氧化损伤（+16）相同，需特殊分析策略：
HIF-α 羟基化谱在肿瘤缺氧微环境中的动态变化。
PLOD 家族酶在肝 / 肺纤维化中的胶原羟基化异常。
成骨不全症、Ehlers-Danlos 综合征的胶原修饰缺陷。
去甲基化酶抑制剂在白血病中的机制研究。
胶原羟基化、HIF-α 羟基化、组蛋白 JMJD 修饰均可独立设计。
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