赖氨酸乙酰化修饰对代谢的调控

《赖氨酸乙酰化修饰对代谢的调控》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、精选公文范文管理资料赖氨酸乙酰化修饰对代谢的调控[键入文字][键入文字][键入文字]精选公文范文管理资料翻译后修饰是一种重要的调控蛋白质功能的机制。质谱学研究发现，细胞内绝大多数的蛋白，如构成信号网络、代谢通路、细胞骨架的蛋白，都会被可逆的翻译后修饰调节，从而使细胞快速地响应外界环境的变化和信号刺激[1].目前人们已发现了几百种翻译后修饰类型，其中只有很小的部分得到了深入研究，包括磷酸化、乙酰化、甲基化、N-连接和O-连接糖基化、泛素化和SUMO化等。其中赖氨酸乙酰化修饰对代谢的调控是近年来翻译后修饰研究领域的重要进展之一[2,3].　　　　1赖氨酸乙酰化修饰的认识历程　　　　

2、1964年，在研究人员对蛋白磷酸化的认识起步之时，组蛋白的赖氨酸e-氨基即被发现存在可逆的乙酰化修饰[4].随后，得益于研究技术和检测手段的进步，磷酸化研究领域得到了极大的发展。与之相对的，乙酰化相关研究受制于鉴定乙酰化位点技术的瓶颈，直到20年后第一个乙酰化修饰的非组蛋白-微管蛋白才得到报道[5].20世纪90年代，p53和人类免疫缺陷病毒（humanimmunodeficiency[键入文字][键入文字][键入文字]精选公文范文管理资料virus,HIV）转录调控蛋白Tat也被相继发现受到乙酰化修饰的调节[6,7].　　　　近10年来，高精度蛋白质谱技术的出现极大地促进了乙

3、酰化研究的发展。目前已在多个物种的不同组织中鉴定出成千上万个乙酰化修饰位点[8],这一数目足以和其他几种目前已知的主要翻译后修饰类型如磷酸化和泛素化相匹敌。更重要的是，乙酰化修饰被发现普遍存在于多种生物中，从低等的细菌、酵母到高等的哺乳动物。这些都表明赖氨酸的乙酰化修饰是一种保守而且广泛的翻译后调控机制。　　　　2乙酰化修饰的动态调控过程　　　　乙酰化修饰是一个动态可逆的过程，即通过乙酰基转移酶（lysineacetyltransferase,KAT,又称乙酰化酶）将乙酰基团与特定赖氨酸残基进行共价连接；由去乙酰化酶（lysinedeacetylase,KDAC）将乙酰基团移除

4、（图1）。　　　　目前在哺乳动物中已知的乙酰化酶有22个，主要分为3个家族：GCN5（histoneacetyltransferaseGCN5）家族、CBP（CREB-bindingprotein）/P300家族和MYST（MYSThistoneacetyltransferase）家族；去乙酰化酶根据其催化机制不同分为两类：Zn2+依赖的组蛋白去乙酰化酶家族（histonedeacetylases,HDAC1-11,又称HDAC家族）和NAD+依赖的SIRT家族蛋白（SIRT1-7）。近年来在多个物种酵母（Saccharomycescerevisiae）、线虫（Caenorha

5、bditiselegans）、果蝇（Drosophilamelanogaster）、小鼠（Mus[键入文字][键入文字][键入文字]精选公文范文管理资料musculus））中的研究表明，[键入文字][键入文字][键入文字]精选公文范文管理资料SIRT家族蛋白的功能与衰老过程密切相关[9].　　　　3乙酰化对代谢活动的调控　　　　早期的组蛋白和核内非组蛋白的乙酰化研究表明，乙酰化修饰在转录等过程中起到了关键的调控作用。近年来蛋白质谱学的研究发现，在众多的胞浆蛋白中，乙酰化修饰也是广泛存在的。乙酰化修饰普遍存在于代谢酶（糖酵解、糖异生、三羧酸循环、尿素循环、脂肪酸代谢和糖原代谢等）

6、和代谢相关酶[10].乙酰化修饰对这些核外蛋白特别是代谢酶类的调控随即引起了人们的研究兴趣。　　　　进一步的研究发现，乙酰化对代谢活动具有丰富的调控方式和复杂的调控机制[11].这也表明在代谢的调节过程中，乙酰化这一翻译后修饰机制起到非常基础而且关键的作用。乙酰化对代谢的调控与个体发育、细胞分化和维持能量稳态密切相关。而许多代谢酶乙酰化状态的失调与多种代谢相关疾病如肿瘤、心血管疾病、糖尿病和肥胖的发生发展过程紧密联系。　　　　4乙酰化对代谢的调控与疾病的关系　　　　4.1乙酰化对代谢的调控在肿瘤发生发展中的作用　　　　代谢重编程是肿瘤的重要特征之一[12].即使在正常氧含量状态

7、下，肿瘤细胞也会优先使用糖酵解而不是氧化磷酸化，从而产生过量的乳酸和中间代谢产物，这也就是着名的沃伯格效应（Warburgeffect）。肿瘤细胞摄入过量的葡萄糖并通过代谢重编程为其快速生长提供更多的原料，如乙酰辅酶A、核苷酸、氨基酸等。乙酰化对多个代谢酶的调控在肿瘤重编程过程中发挥重要的作用。　　　　（1）丙酮酸激酶M2（pyruvatekinaseM2,[键入文字][键入文字][键入文字]精选公文范文管理资料PKM2）的K305和K433乙酰化分别调控其代谢酶和蛋白激酶功能。丙酮酸激酶（