代谢物小分子已被广泛证明能够通过介导蛋白质翻译后修饰来发挥信号传导功能。芝加哥大学赵英明教授团队报道发现糖酵解、TCA循环等代谢过程的产物，如巴豆酸、β-羟基丁酸、琥珀酸、乳酸等可介导发生在赖氨酸上的10种新型酰化修饰（包括巴豆酰化修饰、3-羟基丁酰化修饰、琥珀酰化修饰、丙酰化、丁酰化、乳酸化、二羟基异丁酰化、丙二酰化、戊二酰化、苯甲酰化）。后续研究表明这些新型酰化修饰修饰功能广泛，参与代谢调节、表观调控、信号转导等众多细胞生物学过程，在肿瘤、心血管疾病等生理病理过程中发挥重要作用。新型翻译后修饰已成为生物学领域研究热点之一。我们之前复盘介绍过其中占据“C位”的乳酸化修饰系列研究。据不完全统计，2024年乳酸化修饰文章发表120+篇，其中包含3篇Cell、Nature正刊文章。（点击链接详细阅读：继乳酸化盘点之后，我们今天带来对巴豆酰化、琥珀酰化等其他新型酰化修饰的盘点，精选11篇24年发表的精选研究，希望给您带来更多启发。从中我们可以发现，系列新型修饰如同乳酸化修饰一样，在代谢重编程中发挥的重要调控作用，从而得到了科学界的广泛关注。争奇斗艳，百花齐放。J Hepatol | 巴豆酰化修饰组学揭示GCDH抑制肝细胞癌进展机制
文章标题：Glutaryl-CoA dehydrogenase suppresses tumor progression and shapes an anti-tumor microenvironment in hepatocellular carcinoma发表期刊：Journal of Hepatology（IF=26.8）研究概述：肝细胞癌（HCC）是一种致命的恶性肿瘤，巴豆酰化修饰参与调控肿瘤细胞的增殖、迁移和侵袭等过程，在多种癌症中扮演着重要角色，然而，巴豆酰化在肝细胞癌中显著减少的作用机制尚不清楚。研究首先基于蛋白质组学数据和临床数据证实GCDH可抑制HCC的发生、发展和转移。并进一步运用巴豆酰化修饰组学和代谢组学技术揭示了GCDH在HCC中的作用机制，即：GCDH作为HCC的抑制因子，通过巴豆酰化抑制磷酸戊糖途径和糖酵解，改变细胞的氧化还原态，导致HCC细胞衰老，且细胞衰老进一步诱导免疫细胞浸润，形成抗肿瘤免疫微环境。GCDH表达水平低的HCC细胞群对PD-1免疫疗法更易感。景杰生物为该研究提供了4D巴豆酰化修饰组学技术支持及巴豆酰化修饰系列抗体。![]()
Nat Commun | 巴豆酰化调控缺氧下的肿瘤进展
文章标题：Hypoxia-induced downregulation of PGK1 crotonylation promotes tumorigenesis by coordinating glycolysis and the TCA cycle发表期刊：Nature Communications（IF=14.7）研究概述：赖氨酸巴豆酰化（Kcr）在肿瘤细胞的代谢重编程中具有重要作用，但其在缺氧中的功能意义尚不清楚。该研究通过对常氧和缺氧条件下的MDA-MB231细胞进行巴豆酰化修饰组学分析，发现并鉴定了糖酵解途径的关键酶PGK1的 K131/156/220/位点可发生巴豆酰化修饰，并通过一系列实验展示了缺氧条件下PGK1巴豆酰化修饰的调控机制：缺氧诱导ECHS1表达水平上调，导致细胞内巴豆酰辅酶A含量降低；同时PGK1易位到线粒体并与ECHS1相互作用抑制了PGK1自身的巴豆酰化水平，促进了PGK1与PDHK1相互作用，导致PDHK1磷酸化上调，抑制丙酮酸代谢，促进糖酵解，进而促进了乳腺癌肿瘤生长。景杰生物为该研究提供了巴豆酰化修饰组学、PRM靶向质谱分析技术支持以及巴豆酰化修饰位点定制抗体、巴豆酰化修饰泛抗体支持。图2 缺氧条件下PGK1巴豆酰化修饰的调控肿瘤进展机制Nat Commun | 巴豆酰化修饰组学揭示肾损伤/纤维化新机制
文章标题：Targeting the transmembrane cytokine co-receptor neuropilin-1 in distal tubules improves renal injury and fibrosis发表期刊：Nature Communications（IF=14.7）研究概述：神经纤毛蛋白-1（Neuropilin-1，NRP1）在肾损伤/肾纤维化中的作用和机制尚不清楚。该研究运用巴豆酰化修饰组学发现Nrp1促进了肾损伤后远端肾小管（distal tubules, DT)上皮细胞中TNF-α与其受体的结合，导致代谢酶Cox4i1的巴豆酰化水平下调，通过抑制细胞有氧代谢加重肾损伤。该研究揭示Nrp1对肾损伤和纤维化进展的影响，为通过靶向NRP1改善肾脏疾病的潜在治疗方法提供了见解。景杰生物为该研究提供了巴豆酰化修饰组学以及7种酰化修饰泛抗体支持。Nat Commun | 巴豆酰化修饰调控早期胚胎发育
文章标题：P300 regulates histone crotonylation and preimplantation embryo development发表期刊：Nature Communications（IF=14.7）研究概述：组蛋白巴豆酰化修饰作为新型酰化修饰，主要参与精子发生、小鼠胚胎干细胞的自我更新以及人胚胎干细胞在生殖领域的中胚层定型，然而其在早期胚胎发育中的分布和功能在很大程度上仍然未知。该研究首次系统揭示了P300作为组蛋白巴豆酰基转移酶在早期胚胎发育期间发挥重要作用，并发现P300通过调节小鼠胚胎中基因组的转录来介导 H3K18cr 修饰以控制植入前胚胎发育。景杰生物为该研究提供巴豆酰化泛抗体和系列组蛋白位点特异修饰抗体支持。Nat Metab | 生酮饮食通过β-羟基丁酰化修饰调控代谢机制
文章标题：Ketogenic diet reshapes cancer metabolism through lysine β-hydroxybutyrylation发表期刊：Nature Metabolism（IF=18.9）研究概述：生酮饮食会产生β-羟基丁酸（β-OHB），然而其是否以及如何通过Kbhb发挥功能仍不清楚。该研究通过对接受生酮饮食的小鼠肝脏进行蛋白质组学、赖氨酸β-羟基丁酰化修饰组学、转录组学和代谢组学的多组学定量分析发现，生酮饮食通过赖氨酸β-羟基丁酰化修饰调控糖酵解和三羧酸循环等细胞过程。此外，研究开发了赖氨酸功能性位点预测框架pFunK，预测并验证了缩醛酶B（ALDOB）上发挥功能的重要Kbhb修饰位点，并进一步揭示了该修饰通过影响mTOR信号通路调控癌症代谢的新机制。景杰生物为该研究提供了β-羟基丁酰化修饰组学、多种修饰性泛抗体、修饰性抗体定制技术支持。Mol Cell | OXCT1介导琥珀酰化调控肝癌进程
文章标题：OXCT1 functions as a succinyltransferase contributing to hepatocellular carcinoma via succinylating LACTB发表期刊：Molecular Cell（IF=14.5）研究概述：OXCT1是酮体分解代谢过程中的关键限速酶，催化琥珀酰辅酶A形成乙酰乙酰辅酶A。其在肝癌细胞中高表达，并通过促进酮体利用加速肝癌进程，然而它是否会通过参与琥珀酰化修饰调控肿瘤进展依然不清楚。该研究运用琥珀酰化修饰组学首次提供了一个新的特异性介导蛋白琥珀酰化修饰的转移酶——OXCT1，通过调控底物蛋白酶LACTB K284位点的琥珀酰化，抑制其蛋白酶活，增强线粒体功能，从而促进肝癌的发生发展。为肝癌提供了潜在的生物标志物及治疗靶点。景杰生物为该研究提供了4D琥珀酰化修饰组学技术支持，及琥珀酰化修饰泛抗体PTM-401和PTM-419。图6 OXCT1作为琥珀酰基转移酶，通过调控LACTB的琥珀酰化而促进肝癌Adv Sci | 琥珀酰化影响线粒体氧化应激缓解急性肝损伤
文章标题：Sirtuin 5-Mediated Desuccinylation of ALDH2 Alleviates Mitochondrial Oxidative Stress Following Acetaminophen-Induced Acute Liver Injury发表期刊：Advanced Science（IF=14.3）研究概述：乙酰氨基酚（APAP）过量摄入可能引发急性肝损伤，参与调节多种生物过程的SIRT5去琥珀酰化酶如何调控这一过程仍有待进一步解析。该研究首先发现SIRT5可改善APAP诱导的肝脏毒性，且可以抑制APAP诱导的肝脏炎症和线粒体氧化应激。琥珀酰化修饰组学揭示了SIRT5通过调节线粒体氧化应激在急性肝损伤中发挥保护作用的机制：SIRT5抑制了乙醛脱氢酶2（ALDH2） K385的琥珀酰化，增加了后者的酶活性，从而抑制了线粒体氧化应激，最终发挥对急性肝损伤的保护作用。景杰生物为该研究提供了琥珀酰化修饰组学技术支持及琥珀酰化修饰泛抗体。图7 SIRT5介导ALDH2 K385的去琥珀酰化，减轻线粒体氧化应激，保护急性肝损伤
Adv Sci | SIRT5介导去琥珀酰化调节阿尔茨海默症进展
文章标题：SIRT5-Mediated Desuccinylation of RAB7A Protects Against Cadmium-Induced Alzheimer's Disease-Like Pathology by Restoring Autophagic Flux发表期刊：Advanced Science（IF=14.3）研究概述：重金属环境污染物镉暴露会促进阿尔茨海默病（AD）的发展，SIRT5参与调控AD、PD等多种脑部疾病，但SIRT5在镉暴露诱导的AD进展中的确切作用和潜在机制仍然不清楚。该研究发现神经细胞的镉暴露显著抑制SIRT5的表达，利用琥珀酰化修饰组学发现SIRT5表达降低会导致溶酶体 Ras 相关蛋白 7a（RAB7A）的琥珀酰化修饰增加，从而降低RAB7A的活性，阻碍其向溶酶体蛋白（RILP）募集，导致自噬流被阻断，最终导致认知能力下降并促进AD病理进展。景杰生物为该研究提供了琥珀酰化修饰组学技术、琥珀酰化泛抗体偶联树脂、定制琥珀酰化修饰位点抗体支持。图8 SIRT5介导去琥珀酰化参与镉诱导的类阿尔茨海默症Adv Sci | 琥珀酰化修饰组学揭示骨髓间充质干细胞代谢机制
文章标题：TNF-α-Induced KAT2A Impedes BMMSC Quiescence by Mediating Succinylation of the Mitophagy-Related Protein VCP发表期刊：Advanced Science（IF=14.3）研究概述：骨髓间充质干细胞（BMMSC）通过保持静息状态维持重要功能，TNF-α是调节其功能的关键细胞因子，但这其中具体的调节机制有待进一步阐明。该研究通过琥珀酰化修饰组学揭示了TNF-α调节BMMSC的关键机制——TNF-α诱导的KAT2A表达促进VCP（调控线粒体自噬的重要功能蛋白）在K658位点的琥珀酰化，从而抑制VCP与MFN1之间的相互作用，进而抑制线粒体自噬。此外，活化的BMMSC在体内表现出更强的骨折修复和免疫调节功能。为BMMSC在临床应用中的有效性提供了新的见解和潜在作用靶点。景杰生物为该研究提供了琥珀酰化修饰组学、琥珀酰化修饰抗体技术支持服务。图9 TNF-α通过琥珀酰化调节骨髓间充质干细胞代谢Cell Metab | 丙酰化修饰调控非酒精性脂肪肝新机制
文章标题：Amelioration of nonalcoholic fatty liver disease by inhibiting the deubiquitylating enzyme RPN11发表期刊：Cell Metabolism（IF=27.7）研究概述：非酒精性脂肪肝的发病机制仍有待进一步解析。本研究探讨了RPN11在非酒精性脂肪肝中的作用，其中组蛋白丙酰化修饰发挥了关键作用。在机制上，RPN11通过去除RNA甲基化酶METTL3的泛素化修饰，提高METTL3蛋白含量，进而通过增加酰基转移酶ACSS3表达和组蛋白丙酰化修饰，上调FASN等脂质合成关键酶的表达，促进脂质从头合成途径，最终引起肝脏甘油三酯沉积。景杰生物为该研究提供了组蛋白丙酰化和乙酰化系列位点特异修饰抗体。Nat Metab | 肠道菌群通过组蛋白丁酰化修饰调控肠道上皮基因表达
文章标题：Histone butyrylation in the mouse intestine is mediated by the microbiota and associated with regulation of gene expression发表期刊：Nature Metablism（IF=20.8）研究概述：乙酰化、丁酰化、丙二酰化和丙酰化修饰可以来自肠道共生微生物产生的短链脂肪酸，其中丁酰化修饰的研究仍然空白较大，肠道菌群如何通过这种修饰发挥基因调控功能在很大程度上仍不清楚。该研究揭示了组蛋白的酰化修饰受肠道微生物的调控，微生物群落和代谢产物通过组蛋白修饰影响肠道上皮的表观调控层次，展示了组蛋白酰化修饰在基因调控中动态调节，填补了组蛋白丁酰化/丙酰化修饰在哺乳动物肠道生理环境中的研究空白。景杰生物为该研究提供组蛋白位点特异修饰抗体支持。新型酰化修饰与代谢重编程紧密相连，并在调控细胞功能与适应环境变化中发挥关键作用。这些突破性的成果采用新型酰化修饰组学、酰化修饰抗体等技术，分别阐述了不同疾病或代谢等过程的发生发展机制，证明了新型酰化修饰具有巨大的研究空间和探究潜力。以上成果的发表也提示我们，以巴豆酰化、3-羟基丁酰化、琥珀酰化为代表的新型酰化修饰同乳酸化修饰一样，在肿瘤进展、疾病发生、细胞代谢等方面也起到了关键调控作用。可以预见的是，新型酰化修饰作为代谢过程和表观遗传连接的桥梁，随着其在生理、病理过程中的重要作用被人们逐渐认识，以巴豆酰化、琥珀酰化等新型酰化修饰为切入点，去探索各种疾病进展背后的分子机制会是一个非常好的选择。
景杰生物作为新型酰化研究的领跑者，截至目前，已累计完成千余项目、上万例样本的修饰定量分析。依托于行业领先的质谱平台优势，景杰生物从上万例样品中积累了丰富的新型酰化修饰研究经验和实验方案。重要的是，景杰生物可提供“从WB预筛选，新型酰化修饰组学分析，到运用丰富的酰化修饰位点特异性抗体进行功能验证，再到后续的CUT&Tag分析”等全流程服务。
此外，景杰生物PTMab作为修饰抗体专家，抗体产品具有高特异性、高亲和力、高批间一致性等优势，其应用也多次见刊于Cell, Nature, Science, Nature Genetics, Cancer Cell, Cell Research, Cell Discovery等国际顶尖杂志。如果您想了解景杰生物研究产品和服务的更多信息，可咨询景杰生物销售工程师、或拨打科服热线400-100-1145。
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