半胱氨酸在所有蛋白质编码氨基酸中具有独特的高亲核性，其硫原子可以呈现多种氧化还原状态，展示出极高的化学反应活性。蛋白质中的半胱氨酸的硫原子容易受到多种氧化还原机制的影响，从而形成多种氧化翻译后修饰形式，例如半胱氨酸次磺酸化（-SOH）、亚磺酸化（-SO₂H）、磺酸化（-SO₃H）、谷胱甘肽化、硫巯基化（-SSH）、亚硝基化（-SNO）和二硫键（-S-S-）等。半胱氨酸的氧化还原修饰能够可逆地改变蛋白质的结构和功能，成为细胞信号传导中的关键机制。这一动态修饰广泛参与多种氧化还原依赖的生命过程，如脂肪分解生热、白细胞招募、神经元激活和DNA损伤修复。因此，蛋白质中的半胱氨酸及其氧化修饰在调控生命活动中扮演着至关重要的角色。
