Hey!朋友们，今天咋们来点新东西，快搬好小板凳来听新故事吧~
琥珀酰化修饰(succinylation)——2011年芝加哥大学赵英明教授团队在Nature Chemical Biology发文首次报道，由此可看，琥珀酰化10几年前就被发现了，但课题师为什么说是新热点呢？是因为关于琥珀酰化机制的研究是近几年才兴起的！而且目前研究表明琥珀酰化修饰整体水平上是非常常见的，所以大家还在等什么，妥妥的发文蓝海抓紧上车啊！你不行动，别人顶刊就要一篇接一篇了~另琥珀酰化研究思路总结请查收~
这不重庆陆军军医大学余争平教授和皮会丰副教授团队及重庆大学周舟教授团队早早上车了，还一鼓作气发到了14.3分的国际顶尖期刊Advanced Sciences上，一起看看他们是怎么研究的吧~
文章表明SIRT5催化的RAB7A去琥珀酰化是改善Cd诱导的自噬通量阻断和AD样发病机制的重要适应性机制。结合多种分子生物学技术，包括AAV介导的基因过表达、免疫组织化学染色、Western blot、蛋白质组学分析等，为研究提供了全面的数据支持；通过分析公共数据库GEO的单核RNA测序数据，验证了SIRT5在AD患者大脑神经元中的表达下调，增强了研究的临床相关性。朋友们有没有触类旁通，其实咋们一些验证也可以从公共数据库去做，效果呢就是省时省力又省money~思维如灵动的火花四溅，却苦于不知如何有序开展？那就来戳戳课题师吧！课题师助你理清思路，顺利发文！
生信云服务器
个性化生信分析定制
课题设计、标书评估
加好友备注“66”领取试用
题目：SIRT5介导的RAB7A去琥珀酰化通过恢复自噬通量来预防镉诱导的阿尔茨海默病样病理学
发表时间：2024年6月
研究背景
镉（Cd）是一种神经毒性污染物，可诱导类似于阿尔茨海默病（AD）中观察到的认知能力下降。自噬流功能障碍被认为是AD发病机制的一部分，该研究旨在探究自噬在环境镉诱导的AD进展中的作用及其潜在机制，发现SIRT5介导的RAB7A去琥珀酰化对于恢复镉诱导的自噬流阻塞和AD样病理学变化具有保护作用。
研究思路
研究主要结果
1.镉暴露促进Neuro-2a细胞中APP积累和自噬通量阻断
小鼠神经瘤细胞（Neuro-2a细胞）被暴露于不同浓度（0, 1, 2和4 μM）的CdCl2处理72小时。使用IncuCyte ZOOM活细胞分析系统评估Neuro-2a细胞的活力和形态变化，发现Neuro-2a细胞在CdCl2处理下显示出剂量和时间依赖性的活力下降。Western blot显示，Cd暴露导致Neuro-2a细胞中APP表达水平剂量依赖性增加。蛋白质组学的KEGG分析证实，与对照细胞相比，Cd处理的Neuro-2a细胞，与“自噬”过程相关的蛋白质表达显著增强，呈现出明显的富集现象。
利用GFP-LC3B质粒转染和RFP-GFP-LC3B双荧光报告系统来监测自噬体的形成和自噬体与溶酶体的融合发现，Cd暴露导致自噬体标记蛋白MAP1LC3B-II水平的剂量依赖性增加，表明自噬体积累；自噬体与溶酶体融合受阻，表现为GFP-LC3B与LAMP2共定位减少，以及RFP-GFP-LC3B报告系统中黄色与红色斑点比例增加。使用LysoSensor Green DND-189染料和荧光法检测溶酶体的pH值及CT SB和CTSD的活性发现，Cd暴露导致溶酶体pH值变化和CT SB/CTSD活性降低，表明溶酶体功能受损。
2.SIRT5依赖性去酰化缺陷参与Cd诱发的APP累积和自噬流阻断
利用TMT标记的定量蛋白质组学分析Cd处理和未处理的Neuro-2a细胞之间的差异蛋白质表达，通过IPA对差异表达蛋白进行通路分析，识别出SIRT5是Cd影响自噬流的关键分子靶点。Western blot发现，Cd暴露导致Neuro-2a细胞中SIRT5蛋白表达水平的剂量依赖性下调。
转染野生型SIRT5（SIRT5-WT）和催化失活突变体SIRT5-H158Y到Neuro-2a细胞中，发现SIRT5-WT的过表达能抵消Cd诱导的APP积累，恢复Cd处理下Neuro-2a细胞的活力，显著逆转Cd诱导的MAP1LC3B-II水平增加和GFP-LC3B与LAMP2共定位减少，表明SIRT5通过其去酰化活性增强自噬流。
3.暴露于Cd的Neuro-2a细胞，RAB7A在K31位点上发生琥珀酰化
对镉处理前后的Neuro-2a细胞进行琥珀酰化修饰组学检测，KEGG结果表明AD途径排名前二十。从GO富集结果中选择自噬-溶酶体机制相关蛋白进一步研究，发现溶酶体Ras相关蛋白7a（RAB7A）是唯一一个与所有选定的GO项重叠的基因，因此猜测RAB7A在Cd诱导的自噬通量阻断中可能发挥了关键作用。
琥珀酰化修饰组学显示，RAB7A具有一个赖氨酸修饰位点Lys31(K31)，该位点在多物种中高度保守。使用特异性抗体检测Cd处理下Neuro-2a细胞中RAB7A K31琥珀酰化水平的变化，Western blot发现Cd处理剂量依赖性地增加了Neuro-2a细胞中RAB7A K31琥珀酰化水平。
4.镉暴露的Neuro-2a细胞中SIRT5促进RAB7A去琥珀酰化并增强其活性
利用分子对接、微量热泳动分析（MST）以及表面等离子共振（SPR）分析等方法验证了SIRT5与RAB7A的直接互作，在RAB7A的Lys31和SIRT5的Tyr255之间观察到了氢键的形成；利用特异性抗体进行相关实验，发现SIRT5使RAB7A的K31位点去琥珀酰化，从而调节了镉处理的Neuro2a细胞中RAB7A的活性。（PS:分子对接等计算量大的分析分析时肯定需要服务器，有需要的来找课题师吧~）
5.SIRT5的表达及其小鼠模型和临床患者的相关性
使用FAD4T转基因小鼠模型，通过尾静脉注射AAV载体过表达SIRT5，发现在FAD4T小鼠中，SIRT5的过表达减轻了镉诱导的空间记忆障碍，显示出改善的空间记忆，减少了小鼠大脑中的Aβ沉积，降低了大脑皮质和海马区域的APP表达，减轻了镉诱导的RAB7A K31琥珀酰化水平的增加。
为了确定SIRT5的临床相关性，从公共数据库GEO的GSE188545数据集中下载了AD患者和健康对照组(HC)死后冰冻人脑组织的SnRNA-seq数据进行单细胞分析，发现神经元中的DEGs在与AD相关的方面显著丰富，如学习或记忆、认知和淀粉样前体蛋白代谢过程。SIRT5在神经元中的表达水平高于其他类型的细胞。与HC相比，AD患者神经元的SIRT5水平明显降低，而其他细胞类型中的SIRT5水平改变不明显。
文章小结
该研究旨在通过琥珀酰化修饰探讨自噬在环境镉诱导AD进展中的作用及其机制，即镉暴露抑制了SIRT5的表达，进而增加了RAB7A的K31位的琥珀酰化修饰，抑制了RAB7A的活性，从而导致自噬流受阻。琥珀酰化修饰是近年来被广泛关注的新型蛋白质翻译后修饰类型，看完你是不是已经有了新idea？硕博课题想好了么？国自然申请启动了吗？很多单位要求11月中旬完成初稿，进度怎么样了？还在抓耳挠腮就快来联系课题师吧！
生信云服务器
个性化生信分析定制
课题设计、标书评估
加好友备注“66”领取试用
1.直接开挂了！“合成致死+铁死亡+CRISPR”国自然多热点组合，火速上车带你分分钟拿下Cell 子刊！
注：本文为原创编译，非声张版权，侵删！
