蛋白質(zhì)乙酰化總結(jié).doc

蛋白質(zhì)乙?；偨Y(jié)蛋白質(zhì)乙?；恢北徽J(rèn)為是真核生物獨(dú)有的現(xiàn)象，然而近期越來越多的證據(jù)表明乙酰化也許同樣廣泛的影響原核生物的生理。應(yīng)用針對(duì)乙酰化賴氨酸的抗體，可以將細(xì)菌總蛋白胰蛋白酶水解得到的乙酰化肽段富集，將富集的肽段經(jīng)過HPLC/MS/MS分析，可以得到乙?；鞍踪|(zhì)組。由于菌株的不同，選用抗體的不同及樣品生長時(shí)期的不同，各國的研究者得到了不完全相同的乙?；鞍踪|(zhì)組1-3。在2株不同的大腸桿菌菌株中分別發(fā)現(xiàn)了853和912個(gè)乙?；鞍踪|(zhì)，其中與代謝途徑及調(diào)控因子相關(guān)的超過70%。在沙門氏菌中找到的191個(gè)乙?；鞍踪|(zhì)中大約有一半為代謝途徑中的酶1。蛋白質(zhì)乙?；谠松镏兄饕憩F(xiàn)在以下幾個(gè)方面：直接影響酶的活性，影響蛋白質(zhì)之間的相互作用，影響代謝流走向。1乙酰輔酶A合成酶是原核生物中最早研究的乙?；绊懨富畹膶?shí)例，已在大腸桿菌、沙門氏菌、枯草芽胞桿菌等多種細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)。可逆的乙酰化調(diào)控了ACS的活性，通過對(duì)單一位點(diǎn)的賴氨酸殘基的乙?；鳛榭刂泼富畹拈_關(guān)。在細(xì)菌中，GNAT的一個(gè)成員（沙門氏菌的PAT，枯草芽胞桿菌的AcuA）通過乙酰化ACS活性中心的一個(gè)賴氨酸殘基抑制乙酰輔酶A和AMP的合成4, 5。經(jīng)修飾后其酶活下降到很低的水平，幾乎檢測(cè)不到，恢復(fù)活性需要去除乙酰基團(tuán)4。同樣在沼澤紅假單胞菌中苯甲酰輔酶A合成酶BadA，對(duì)羥基苯甲酰輔酶A合成酶HbaA和六氫苯甲酰輔酶A合成酶AliA的活性位點(diǎn)的賴氨酸也會(huì)被PAT乙?；揎椇笫Щ?。在沙門氏菌4, 6和哺乳動(dòng)物線粒體7中，去乙?；姆磻?yīng)是由sir2催化的（分別為cobB和SIRT3）。在枯草芽胞桿菌和沼澤紅假單胞菌中，sir2（SrtN）5和1類的KDAC（AcuC或LdaA）5, 8都可以催化。2作為雙組分調(diào)控系統(tǒng)家族的應(yīng)答調(diào)控因子，CheY會(huì)被相應(yīng)的激酶CheA磷酸化，磷酸化位點(diǎn)是單一的天冬氨酸殘基。磷酸化的CheY高親和的結(jié)合到開關(guān)組分FliM，提高了鞭毛順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的能力。磷酸化的CheY不穩(wěn)定，會(huì)被輔助性的磷酸酶CheZ去磷酸化9。有報(bào)道說CheY在體內(nèi)可以被乙?；?0, 11。乙?；l(fā)生在CheY與CheA、CheZ和Flim相互作用12表面的羧基端的6個(gè)賴氨酸上。CheY的6個(gè)賴氨酸位點(diǎn)中有5個(gè)位于CheY與其他組分相互作用的位置。這使得他可以輕易破壞這種相互作用，尤其是可以避免被磷酸化信號(hào)CheY激活所有的下游信號(hào)13。已有兩種乙酰化機(jī)制發(fā)現(xiàn)：利用乙酰輔酶A提供乙?；砸阴；?4或者ACS催化的利用乙酸提供乙?；?5, 16。第三種機(jī)制可能是由一種未知的乙酰轉(zhuǎn)移酶進(jìn)行乙酰化10, 11。兩種去乙?；瘷C(jī)制：一種依靠ACS介導(dǎo)CheY的可逆乙酰化15, 16，另一種是依賴sir2的CobB。也許CobB依賴的去乙?；隗w內(nèi)占優(yōu)勢(shì)10, 11。3在原核生物和真核生物中，中心代謝的酶被乙?；默F(xiàn)象相當(dāng)普遍1-3, 17, 18。發(fā)生乙酰化的酶包括許多中心代謝過程，如合成乙酰輔酶A（ACS和丙酮酸脫氫酶），糖酵解，糖異生，TCA循環(huán)，甘油醛途徑，糖元合成，氨基酸合成，脂肪酸代謝，尿素解毒1, 2, 17。利用不同碳源，中心代謝的酶的乙?；癄顟B(tài)會(huì)隨之改變，乙?；苍S會(huì)調(diào)控代謝流的變化，指導(dǎo)碳源在某種條件下流向?yàn)橐环N途徑（如生長在葡萄糖過量條件下），而在另一種競(jìng)爭(zhēng)性的條件下流向其它途徑（如生長在TCA中間產(chǎn)物條件下）1, 18。例如在沙門氏菌中，糖酵解的EMP途徑中所有的酶都有乙酰化現(xiàn)象，其中大部分的酶是雙向的，既可以沿酵解的方向生成丙酮酸、乙酰輔酶A進(jìn)入三羧酸循環(huán)，又可以沿糖異生的途徑合成不同長度的碳骨架。在以葡萄糖為碳源時(shí)，EMP途徑的很多酶乙?；潭忍岣?，3-磷酸甘油醛脫氫酶（GapA）作為其中一個(gè)雙向酶乙酰化程度也有所提高。該酶經(jīng)cobB或者PAT處理后的酶活測(cè)定結(jié)果表明，經(jīng)PAT處理后（乙?；潭容^高），沿糖酵解方向的酶活高，糖異生方向的酶活低；反之，經(jīng)cobB處理后（乙?；潭容^低），沿糖異生方向的酶活高，糖酵解方向的酶活低。這種酶活上的差異使得在葡萄糖為碳源時(shí)，代謝流的方向會(huì)偏向酵解。當(dāng)碳源換為無需經(jīng)過EMP途徑而直接進(jìn)入三羧酸循環(huán)的檸檬酸時(shí)，EMP途徑的酶乙?；浇档停x流的方向偏向糖異生。葡萄糖經(jīng)同位素標(biāo)記后經(jīng)由糖酵解途徑和糖異生途徑的代謝流比值在野生型沙門氏菌中為3.77，當(dāng)敲除掉PAT后，胞內(nèi)蛋白質(zhì)乙?；潭冉档停@個(gè)代謝流比值降為2.68，有更多的葡萄糖流向了糖異生途徑，而敲除cobB后，該比值增為5.55，這說明蛋白質(zhì)乙?；酱_實(shí)影響了代謝流。本文現(xiàn)有的研究也表明利用不同的碳源和氮源，野生型菌株和敲除了去乙?；竎obB的菌株會(huì)有一些差別，這表明乙?；_實(shí)影響一部分代謝過程。蛋白質(zhì)乙酰化的現(xiàn)象已在大腸桿菌、沙門氏菌、枯草芽胞桿菌、沼澤紅假單胞菌等多種原核生物中發(fā)現(xiàn)，預(yù)示著這種通過蛋白質(zhì)水平的乙?；揎椏赡苁瞧毡榇嬖谟谠松锏摹Ｒ呀?jīng)發(fā)現(xiàn)有蛋白質(zhì)乙?；F(xiàn)象的原核生物中找到了乙?；负腿ヒ阴；副Ｊ匦员容^強(qiáng)，各自歸為2類，我們根據(jù)序列的保守性在類球紅細(xì)菌中也找到了與沙門氏菌的去乙?；竿葱暂^高的蛋白質(zhì)，也命名為cobB。蛋白質(zhì)在被乙酰化修飾后都不同程度的改變了性質(zhì)，引起酶活或者構(gòu)象的改變，說明乙酰化的修飾對(duì)蛋白質(zhì)本身的功能進(jìn)行了調(diào)控。參考文獻(xiàn) 1.Nam, K.H., et al., Crystal structure of bacterioferritin from Rhodobacter sphaeroides. 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