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话说你不知道的乳酸化修饰蛋白质组
人阅读 发布时间：2021-04-14 10:22
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肿瘤细胞的一个重要特征是重度依赖糖酵解产生大量乳酸，此现象被称为「瓦伯格效应」（Warburg effect），瓦伯格效应不但在肿瘤中存在，在免疫细胞激活，细胞重编程等过程中也广泛存在。乳酸最初被认为是糖酵解的代谢废物，是瓦伯格效应的最终产物，现在被视为能量来源、信号分子和免疫调节分子。然而，乳酸满足这些代谢和细胞功能的机制在很大程度上仍未解决。
细胞代谢包括营养物质的吸收、释放和生化转化，以产生能量和合成复杂分子。代谢的中间产物和最终产物也具有基本的信号传导功能，根据营养资源调节细胞信号传导和基因表达。这些代谢物信号的一种方式是通过组蛋白等蛋白质的化学修饰。
在最近发表在《Nature》杂志上的一项研究中，来自芝加哥大学的 Zhang 等人使用同位素 13C 标记乳酸来追踪糖酵解代谢物的命运，发现组蛋白赖氨酸残基上有 13C 标记的乳酸基团，结果得出组蛋白乳酸化是组蛋白翻译后在体内的一种骨化物修饰，即乳酸化修饰。
肿瘤细胞的一个重要特征是重度依赖糖酵解产生大量乳酸，此现象被称为「瓦伯格效应」（Warburg effect），瓦伯格效应不但在肿瘤中存在，在免疫细胞激活，细胞重编程等过程中也广泛存在。乳酸最初被认为是糖酵解的代谢废物，是瓦伯格效应的最终产物，现在被视为能量来源、信号分子和免疫调节分子。然而，乳酸满足这些代谢和细胞功能的机制在很大程度上仍未解决。
细胞代谢包括营养物质的吸收、释放和生化转化，以产生能量和合成复杂分子。代谢的中间产物和最终产物也具有基本的信号传导功能，根据营养资源调节细胞信号传导和基因表达。这些代谢物信号的一种方式是通过组蛋白等蛋白质的化学修饰。
在最近发表在《Nature》杂志上的一项研究中，来自芝加哥大学的 Zhang 等人使用同位素 13C 标记乳酸来追踪糖酵解代谢物的命运，发现组蛋白赖氨酸残基上有 13C 标记的乳酸基团，结果得出组蛋白乳酸化是组蛋白翻译后在体内的一种骨化物修饰，即乳酸化修饰。
乳酸化修饰组蛋白
乳酸化修饰的特点
1. 乳酸化修饰发生在组蛋白的赖氨酸上。
2. 在所有真核生物的细胞核中，组蛋白是 DNA 结合存在的碱性蛋白质的总称。
3. 四种组蛋白（H2A、H2B、H3 和 H4）上发生乳酸化修饰。
在 M1 巨噬细胞或在缺氧状态下，葡萄糖被不完全氧化产生代谢物乳酸。然后乳酸能够产生乳酸辅酶 A，它通过乙酰转移酶 p300 将一个乳酸基团贡献到组蛋白的赖氨酸尾部，从而产生乳酸化修饰。这种翻译后修饰会激活伤口愈合途径基因，从而出现 M2 表型。
应用领域
1. 参与肿瘤和免疫的调节
2. 多用于正常生理以及病理过程
3. 可研究提供新的思路和分子机制
4. 细胞代谢通过酶催化的组蛋白酰化修饰重新编程并调控基因的转录
5. 为肿瘤、免疫等领域参与的研究指引新方向
诺米代谢隆重推出乳酸化修饰蛋白质组，为肿瘤微环境和肿瘤发展关系的研究提供新方向，欢迎各位老师关注、咨询、合作！
分析内容展示
蛋白修饰的基序（MOTIF）分析
乳酸化修饰位点对应蛋白在 GO 二级分类中统计分布图
COG/KOG功能分类
修饰位点对应蛋白的功能富集分析
参考文献
Zhang Di,Tang Zhanyun,Huang He et al. Metabolic regulation of gene expression by histone lactylation.[J] .Nature, 2019, 574: 575-580.
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