蛋白質(zhì)乙?;揎椂糠治龌A(chǔ)知識
導(dǎo)讀
? 蛋白質(zhì)乙酰化修飾定義
? 蛋白質(zhì)乙?;揎椆δ?/p>
? 組蛋白乙?;{(diào)控過程
? 蛋白質(zhì)乙酰化修飾位點(diǎn)鑒定流程
? 蛋白質(zhì)乙?;揎椊M學(xué)定量分析流程
蛋白質(zhì)在細(xì)胞中經(jīng)過翻譯后,到被運(yùn)輸?shù)较鄳?yīng)的細(xì)胞器并且發(fā)生特定的生物學(xué)作用前會經(jīng)過很重要的一步加工,那就是蛋白質(zhì)翻譯后修飾加工。蛋白質(zhì)翻譯后修飾的作用主要是改變蛋白質(zhì)的活性、定位或功能。通過蛋白質(zhì)翻譯后修飾也進(jìn)一步增加了細(xì)胞通路機(jī)制和生命活動的多樣性和復(fù)雜性。常見的蛋白質(zhì)翻譯后修飾包括磷酸化,乙?;?,糖基化,泛素化等。在這期我們就先來說說乙?;?。
蛋白質(zhì)乙?;揎?/p>
蛋白質(zhì)乙酰化修飾,顧名思義指的就是在蛋白質(zhì)原有基礎(chǔ)上面嫁接上乙酰化基團(tuán)。在細(xì)胞中,乙?;揎椀姆磻?yīng)由乙酰基轉(zhuǎn)移酶所催化,將乙酰輔酶A的乙?;D(zhuǎn)移并添加在蛋白質(zhì)賴氨酸殘基上。在早期的研究中,乙?;揎椧恢北徽J(rèn)為是真核細(xì)胞所特有的一種翻譯后修飾,直到后來研究發(fā)現(xiàn)原核細(xì)胞中年也存在著蛋白質(zhì)乙?;揎?。所以,乙?;揎検窃撕驼婧松锼灿械囊环N翻譯后修飾類型。
蛋白質(zhì)乙?;揎椀墓δ?/p>
目前對乙?;揎椀墓δ苎芯恐饕性趯?xì)胞轉(zhuǎn)錄調(diào)控,以及對代謝通路的調(diào)控這兩個方面。在眾多乙?;揎椀牡鞍踪|(zhì)中,研究較多的要數(shù)細(xì)胞核中包圍DNA的組蛋白了。組蛋白和DNA纏繞構(gòu)成核小體,組蛋白的甲基化、乙酰化修飾能夠調(diào)節(jié)DNA纏繞的松緊度,從而對基因表達(dá)進(jìn)行調(diào)控,因此,組蛋白的翻譯后修飾是表觀遺傳學(xué)研究中的重要一環(huán)。另外,研究也發(fā)現(xiàn)乙?;揎椘毡榇嬖谟谌说亩喾N代謝酶之中,并且參與調(diào)控代謝通路以及代謝酶的活性。其中在肝臟這樣的代謝器官中就存在著多種代謝酶被高度乙?;?。因此,對蛋白質(zhì)新的乙酰化位點(diǎn)的研究以及乙?;揎椊M學(xué)研究能夠為揭示更多病癥的原因提供重要指導(dǎo)意義,并未疾病相關(guān)的新藥研發(fā)打開新思路。
組蛋白乙?;{(diào)控過程
在細(xì)胞核內(nèi),組蛋白乙?;c組蛋白去乙?;^程處于動態(tài)平衡,組蛋白的乙?;接山M蛋白乙?;D(zhuǎn)移酶(histone acetyltransferase, HAT)和組蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase, HDAC)共同調(diào)控。HAT將乙酰輔酶A的乙酰基轉(zhuǎn)移到組蛋白氨基末端特定的賴氨酸殘基上,組蛋白在帶上負(fù)電乙?;鶊F(tuán)后,與同樣帶負(fù)電的DNA相互排斥,因此DNA纏繞變得松弛,能夠與轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合開啟基因的表達(dá)。相反HDAC使組蛋白去乙?;龠M(jìn)帶負(fù)電荷的DNA緊密結(jié)合,核小體包裹得更為緊密,DNA無法與轉(zhuǎn)錄因子相結(jié)合,基因的轉(zhuǎn)錄也就相應(yīng)地受到抑制。

蛋白質(zhì)乙酰化鑒定

蛋白質(zhì)乙?;b定流程
1. 組織/細(xì)胞破碎,提取、提純目的蛋白質(zhì)
2. 使用胰蛋白酶將目的蛋白酶解成多肽片段
3. 使用高效特異性乙酰化抗體對乙?;揎楇亩芜M(jìn)行免疫富集
4. 使用LC-MS/MS對富集的乙酰化肽段進(jìn)行鑒定分析
5. 數(shù)據(jù)分析,并對鑒定的乙酰化位點(diǎn)的生物學(xué)功能進(jìn)行解釋預(yù)測。
隨著蛋白質(zhì)組研究的發(fā)展,我們越來越深刻地意識到,對于生物體生命活動的管理和調(diào)控過程,密切相關(guān)的不僅是單個蛋白質(zhì)層面的修飾狀態(tài),更重要的是研究蛋白質(zhì)組學(xué)水平研究在翻譯后修飾的動態(tài)變化。高質(zhì)、高效的蛋白質(zhì)翻譯后修飾富集技術(shù)和豐富的、精準(zhǔn)的定量手段使得研究蛋白質(zhì)水平的翻譯后修飾組學(xué)成為現(xiàn)實(shí),借助這些組學(xué)研究手段能夠?qū)崿F(xiàn)不同生理病理狀態(tài)下生物樣本在翻譯后修飾水平上的定量比較,深入地揭示翻譯后修飾水平的波動與生物生命活動的密切聯(lián)系。
除了以上對單個蛋白質(zhì)的乙?;癁槲稽c(diǎn)進(jìn)行分析,我們還可以通過結(jié)合iTRAQ,SILAC定量蛋白組學(xué)標(biāo)記,實(shí)現(xiàn)對乙?;揎椊M學(xué)進(jìn)行定量分析,研究比對兩個生物樣品中的各個蛋白的乙?;剑瑸榘l(fā)現(xiàn)新的乙?;悬c(diǎn)和蛋白生物靶標(biāo)提供有力支持。
蛋白質(zhì)乙酰化修飾組學(xué)定量分析

蛋白質(zhì)乙?;揎椊M學(xué)定量分析流程
1. SILAC細(xì)胞標(biāo)記,組織/細(xì)胞破碎,提取、提純目的蛋白質(zhì)(基于SILAC的乙酰化修飾組學(xué)定量)
2. 使用胰蛋白酶將目的蛋白酶解成多肽片段
3. 對多肽片段進(jìn)行iTRAQ標(biāo)記(基于iTRAQ的乙?;揎椊M學(xué)定量)
4. 使用高效特異性乙?;贵w對乙?;揎楇亩芜M(jìn)行免疫富集
5. 使用LC-MS/MS對富集的乙酰化肽段進(jìn)行序列分析
6. 數(shù)據(jù)分析,比對不同樣本中蛋白乙?;揎椝讲町?,并對產(chǎn)生變化的生物學(xué)意義進(jìn)行解釋。