摘 要：系统论述了蛋白质乙酰化修饰的类型、作用、研究现状及未来发展趋势。尤其是介绍了丝氨酸和苏氨酸乙酰化修饰的重要作用，为研究乙酰化修饰开拓了新的思路。
关键词：赖氨酸 丝氨酸 苏氨酸 乙酰化修饰
蛋白质翻译后修饰的作用主要是改变蛋白质的活性、定位或功能，蛋白质最初发生的翻译后修饰直接或间接地与其他翻译后修饰通过协同机制或竞争机制来完成其作用。这些翻译后修饰增加了细胞通路机制的多样性和复杂性[1]。氨基酸的乙酰化修饰是一种可逆的在真核细胞和原核细胞中都能表达的翻译后修饰过程，在过去的几十年中，科学家对氨基酸的乙酰化修饰进行了很多研究。
1. 蛋白质乙酰化修饰的重要作用
蛋白质中的赖氨酸乙酰化修饰调控蛋白质的多种性质，包括DNA-蛋白质相互作用、亚细胞定位、转录活性、蛋白质稳定性等等[2,3]。除了这些重要的生物学功能外，赖氨酸乙酰化蛋白质及其调控酶与衰老和几种重大疾病（如癌症、神经变形紊乱、心血管疾病等）紧密相联[2-6]。因此，在过去的几十年中，人们对赖氨酸乙酰化修饰进行了大量的研究，取得了丰硕成果。
除了赖氨酸可以发生乙酰化修饰外，其他氨基酸是否可以发生乙酰化修饰？其他氨基酸的乙酰化修饰具有哪些重要的生物学功能？最近，Kim Orth及其同事在研究耶尔森菌属的效应因子YopJ（一个细菌毒力因子）时，发现在真核生物中存在着一种重要的翻译后修饰形式：丝氨酸和苏氨酸的乙酰化修饰[7]。丝氨酸和苏氨酸的磷酸化和O-糖基化修饰可以导致细胞信号传导机制的重大改变[8]，Kim Orth及其同事发现在YopJ中，丝氨酸和苏氨酸的乙酰化修饰与这些氨基酸的磷酸化修饰相互竞争，从而改变细胞的信号通路机制[9]。这些发现给我们一个启示：赖氨酸、丝氨酸、苏氨酸等氨基酸的乙酰化修饰可以与甲基化、泛素化、磷酸化、糖基化等翻译后修饰相互竞争，从而影响细胞信号通路机制[10]。
2. 鉴定乙酰化修饰的技术探讨
随着在丝氨酸和苏氨酸上发现了新的乙酰化修饰并且这些修饰具有重要的生物学功能，对除赖氨酸之外的其他氨基酸的乙酰化修饰应予以重视。目前用于鉴定乙酰化修饰的方法主要有以下几种：
2.1通过生物质谱鉴定乙酰化修饰位点
由于质谱提供了结构变化方面的直接证据，所以它是用于鉴定蛋白质修饰的最好的技术。质谱技术通过检测到的肽段的质量与预测的肽段的质量进行对比，如果二者质量相差42amu，则认为在氨基酸残基或在蛋白质末端发生乙酰化修饰。通过从鉴定到的肽段的N末端或C末端逐个分析得到的b离子或y离子，就可以确定发生乙酰化修饰的氨基酸位点。
2.2 基于特异性识别乙酰化赖氨酸残基的乙酰化抗体
对于赖氨酸的乙酰化修饰，Kim及其同事用免疫亲和纯化技术富集赖氨酸乙酰化修饰的肽段，在Hela细胞的细胞质、细胞核和线粒体中发现了195种赖氨酸乙酰化修饰蛋白[2]。但是，赖氨酸乙酰化抗体只能特异性识别赖氨酸残基发生修饰的蛋白质或肽段，不能检测到丝氨酸和苏氨酸的乙酰化修饰。用特异性识别丝氨酸或苏氨酸乙酰化修饰的抗体将大大有利于丝氨酸和苏氨酸乙酰化修饰的蛋白质组学分析。
2.3以标记底物为基础的方法
Yu及其同事在酶GNAT的作用下，用氯代乙酰化CoA与其作用底物L12反应，导致氯代乙酰化L12的生成。然后将氯代乙酰化L12与荧光素His18俘获的肽段一起孵育，经过氯消除后，纯化后的标记的底物通过荧光自显影便可看到。在将来的研究中，用其他方法衍生的乙酰化CoA对于研究乙酰化后修饰会有很大帮助，因为底物可以通过亲和标记物乙酰化CoA进行标记，经过分离后，在分子水平上对赖氨酸、丝氨酸、苏氨酸或其他氨基酸的乙酰化修饰进行分析。
参考文献：
【1】Walsh, C.T. et al. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2005,44, 7342–7372
【2】Sung Chan Kim, Robert Sprung, Yue Chen, Yingda Xu, Haydn Ball, Jimin Pei, Tzuling Cheng ，Yoonjung Kho, Hao Xiao, Lin Xiao, Nick V. Grishin, Michael White, Xiang-Jiao Yang, and Yingming Zhao. Molecular Cell,2006,23, 607–618
【3】 Blander, G., and Guarente, L. Annu. Rev. Biochem,2004, 73, 417–435.
【4】Carrozza, M.J., Utley, R.T., Workman, J.L., and Cote, J. Trends Genet,2003,19, 321–329.
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【6】Yang, X.J. Nucleic Acids Res,2004, 32, 959–976.
【7】Sohini Mukherjee, et al. Science, 2006,312, 1211-1214.
【8】Walsh, C.T. et al. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2005,44, 7342–7372
【9】L. E. Palmer, A. R. Pancetti, S. Greenberg, J. B. Bliska.Infect. Immun, 1999,67, 708.
【10】Sohini Mukherjee, Yi-Heng Hao and Kim Orth. TRENDS in Biochemical Sciences,2007,32,210-216.
