N6-乙酰赖氨酸残基在膳食蛋白质中含量丰富。在畜牧业中，赖氨酸乙酰化在动物和作物生长过程中自然发生。在食品工业中，赖氨酸乙酰化通过化学反应被大量添加到膳食蛋白质中，旨在改善商品蛋白质的物理化学和功能特性，如咖啡增白剂、烤肉调味剂、鱼肌原纤维蛋白和燕麦分离蛋白。
在哺乳动物中，如人类，赖氨酸乙酰化是一种频繁和重要的蛋白质翻译后修饰（PTM），调节蛋白质功能和细胞生理。例如，核心组蛋白的赖氨酸乙酰化是一类调节染色质功能的中心机制，如基因表达和DNA损伤复制。它对细胞外和细胞内的信号作出反应，并精确调节细胞过程以维持体内平衡。组蛋白乙酰化失调与癌症等人类疾病密切相关。N6-乙酰赖氨酸（AcK）在哺乳动物中被认为是一种功能鲜为人知的代谢物。
coTM-乙酰化与PTM-乙酰化相互作用的可能通路方案（图源自Advanced Science ）
为了解决上述问题，研究给小鼠喂食了氘标记的乙酰化蛋白，并证实了乙酰化膳食蛋白是AcK的直接来源，可以广泛而实质性地促进小鼠器官（包括肝、脑和肺）的乙酰化。AcK在培养基中可以快速地转运到细胞中。 Lysyl-tRNA合成酶（KARS）可以交替利用AcK作为底物生成N6-acetyl-L-lysyl-tRNA， N6-acetyl-L-lysyl-tRNA参与蛋白质合成，并将AcK引入生长的新生多肽中，导致蛋白质在翻译过程中乙酰化。因此，我们将这种未记载的蛋白质修饰机制称为共翻译修饰（coTM）。coTM生成的蛋白质乙酰化与PTM机制沉积的蛋白质乙酰化在化学上相同。然而，由于coTM-乙酰化发生在多肽折叠之前，它可以导致PTM无法进入的折叠和掩埋区域的乙酰化，通过重新分析蛋白质内部残基间的相互作用来影响蛋白质的功能。
参考消息：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202403309
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