細胞生理學教育部重點實驗室曹濟民教授團隊在《Cell & Bioscience》發表巴豆酰化修飾領域論文
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控、組學特征及在生物醫學中的作用。
蛋白質的巴豆酰化是一種新發現的翻譯后修飾(PTMs),它多發生在蛋白質的賴氨酸殘基,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)的調控。組蛋白Kcr自2011年以來已經被大量研究,但直到2017年非組蛋白Kcr才被發現,是一個新興領域。組蛋白和非組蛋白的賴氨酸巴豆酰轉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、酶和調節途徑
以高分辨率質譜(MS)為基礎的蛋白質組學的突破性進展,使鑒定及定量數以千計的巴豆酰化位點成為可能,迎來了巴豆酰組學時代(巴豆酰化的全蛋白質組特征)。組學是系統性分析巴豆酰化修飾的先決條件,并能提供發現巴豆酰化新特性及調節功能的重要依據。

圖2基于質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巴豆酰化修飾的更普遍的生物學功能的關注。帶正電荷的賴氨酸殘基通常參與蛋白質-蛋白質相互作用和蛋白質催化活性,而巴豆酰化中和了賴氨酸的正電荷,從而影響蛋白質功能的許多方面,例如基因轉錄、DNA損傷反應、酶調節、代謝途徑、細胞周期和細胞中的異染色質定位。不同蛋白質的巴豆酰化可能導致不同的后果,這取決于蛋白質的功能性質。

圖3 RPA1 Kcr在喜樹堿(CPT)誘導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,這可能為醫學治療開辟一個有吸引力的領域。曹濟民教授團隊接下來的工作可能會找到更多關于非組蛋白巴豆酰化如何影響蛋白質和細胞功能的證據。

