細胞生理學(xué)教育部重點實驗室曹濟民教授團隊在《Cell & Bioscience》發(fā)表巴豆酰化修飾領(lǐng)域論文
2021年5月31日，曹濟民教授團隊題為《Emerging roles of non-histone protein crotonylation in biomedicine》的英文綜述發(fā)表于《Cell & Bioscience》（影響因子：5.026），文章討論了非組蛋白巴豆酰化的修飾調(diào)控、組學(xué)特征及在生物醫(yī)學(xué)中的作用。
蛋白質(zhì)的巴豆酰化是一種新發(fā)現(xiàn)的翻譯后修飾(PTMs)，它多發(fā)生在蛋白質(zhì)的賴氨酸殘基，即賴氨酸巴豆酰化(Kcr)。Kcr是保守的，受一系列酶和輔酶包括賴氨酸巴豆酰轉(zhuǎn)移酶(寫入者)、賴氨酸脫巴豆酰化酶(擦除者)、某些葉芝蛋白(閱讀器)、和巴豆酰輔酶A(供體)的調(diào)控。組蛋白Kcr自2011年以來已經(jīng)被大量研究，但直到2017年非組蛋白Kcr才被發(fā)現(xiàn)，是一個新興領(lǐng)域。組蛋白和非組蛋白的賴氨酸巴豆酰轉(zhuǎn)移酶和賴氨酸脫巴豆酰化酶并不完全一致。
圖1賴氨酸巴豆酰化(Kcr)的代謝途徑、酶和調(diào)節(jié)途徑
以高分辨率質(zhì)譜(MS)為基礎(chǔ)的蛋白質(zhì)組學(xué)的突破性進展，使鑒定及定量數(shù)以千計的巴豆酰化位點成為可能，迎來了巴豆酰組學(xué)時代（巴豆酰化的全蛋白質(zhì)組特征）。組學(xué)是系統(tǒng)性分析巴豆酰化修飾的先決條件，并能提供發(fā)現(xiàn)巴豆酰化新特性及調(diào)節(jié)功能的重要依據(jù)。
圖2基于質(zhì)譜的整體巴豆酰化修飾分析實驗程序示意圖
非組蛋白巴豆酰化的廣泛存在引起了人們對由蛋白質(zhì)巴豆酰化修飾的更普遍的生物學(xué)功能的關(guān)注。帶正電荷的賴氨酸殘基通常參與蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用和蛋白質(zhì)催化活性，而巴豆酰化中和了賴氨酸的正電荷，從而影響蛋白質(zhì)功能的許多方面，例如基因轉(zhuǎn)錄、DNA損傷反應(yīng)、酶調(diào)節(jié)、代謝途徑、細胞周期和細胞中的異染色質(zhì)定位。不同蛋白質(zhì)的巴豆酰化可能導(dǎo)致不同的后果，這取決于蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)。
圖3 RPA1 Kcr在喜樹堿(CPT)誘導(dǎo)DNA雙鏈斷裂(DSB)中的作用
巴豆酰化已被證明與許多人類疾病有關(guān)，這可能為醫(yī)學(xué)治療開辟一個有吸引力的領(lǐng)域。曹濟民教授團隊接下來的工作可能會找到更多關(guān)于非組蛋白巴豆酰化如何影響蛋白質(zhì)和細胞功能的證據(jù)。
