摘要：代谢物小分子能够通过介导蛋白质翻译后修饰发挥信号传导功能。近年来芝加哥大学赵英明教授团队先后报道了糖酵解、TCA循环等代谢过程的代谢产物（如乳酸、巴豆酸、β-羟基丁酸、琥珀酸等）介导赖氨酸上发生的多种新型酰化修饰，他们广泛参与代谢调节、表观调控、信号转导等生物
代谢物小分子能够通过介导蛋白质翻译后修饰发挥信号传导功能。近年来芝加哥大学赵英明教授团队先后报道了糖酵解、TCA循环等代谢过程的代谢产物（如乳酸、巴豆酸、β-羟基丁酸、琥珀酸等）介导赖氨酸上发生的多种新型酰化修饰，他们广泛参与代谢调节、表观调控、信号转导等生物过程。
上一期我们回顾了乳酰化的18篇精选文献（点击链接详细阅读：2024年终精选 | 三篇CNS正刊! 乳酸化修饰研究成果年度汇总），本期年终盘点，我们一起回顾下其他新型修饰的重磅研究。据不完全数据统计，2024年非乳酰化的新型修饰研究就有500+篇，足以见证其研究潜力和热度。今天我们精选了其中的15篇，涵盖肿瘤研究、器官损伤、心血管疾病、生物体/细胞代谢等多领域，希望给您带来更多启发。
巴豆酰化修饰
J Hepatol | 巴豆酰化修饰参与GCDH抑制的肝细胞癌进展
01
文章题目：Glutaryl-CoA dehydrogenase suppresses tumor progression and shapes an anti-tumor microenvironment in hepatocellular carcinoma
样本信息：GCDH敲除和过表达的肝细胞癌（HCC）细胞样本
组学技术：巴豆酰化修饰组学
研究概述：巴豆酰化在肝细胞癌（HCC）中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戊二酰辅酶A脱氢酶（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。
景杰合作项目：巴豆酰化修饰组学、巴豆酰化修饰系列抗体
Circ Res | NAE1巴豆酰化修饰调控病理性心肌肥厚
02
文章题目：Crotonylation of NAE1 Modulates Cardiac Hypertrophy via Gelsolin Neddylation
样本信息：假手术组小鼠和主动脉横缩(TAC)手术造模诱导心肌肥大小鼠的心脏组织
组学技术：巴豆酰化修饰组学、IP-MS
研究概述：心肌肥厚及其相关的重塑最终可导致心力衰竭，然而，巴豆酰化在心肌肥厚中的具体作用尚不明确。该研究通过对假手术组小鼠和主动脉横缩(TAC)手术造模诱导心肌肥大小鼠的心脏组织进行巴豆酰化修饰组学分析，鉴定出1167个蛋白的4724个巴豆酰化位点。其中，E1类泛素激活酶亚基(NAE1) K238cr在心肌肥大小鼠心脏中显著上调。机制分析发现，NAE1 K238cr促进了GSN的类泛素化修饰，从而增强了GSN的蛋白稳定性和表达，最终通过不良的细胞骨架重塑诱导心肌肥大的发生。
景杰合作项目：巴豆酰化修饰组学、巴豆酰化修饰泛抗体
Nat Commun | 巴豆酰化调控缺氧下的肿瘤进展
03
文章题目：Hypoxia-induced downregulation of PGK1 crotonylation promotes tumorigenesis by coordinating glycolysis and the TCA cycle
样本信息：缺氧或常氧条件下的人乳腺癌细胞（MDA-MB231细胞）
组学技术：蛋白组、巴豆酰化修饰组学、CUT&Tag、PRM
研究概述：巴豆酰化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，并揭示了缺氧条件下PGK1巴豆酰化修饰的调控机制：缺氧诱导烯酰辅酶A水合酶1（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。
景杰合作项目：巴豆酰化修饰组学、PRM、巴豆酰化修饰位点定制抗体、泛抗体
Nat Commun | 巴豆酰化修饰调控肾损伤/肾纤维化
04
文章题目：Targeting the transmembrane cytokine co-receptor neuropilin-1 in distal tubules improves renal injury and fibrosis
样本信息：缺血再灌注（I-R）前后和Nrp1敲除前后的小鼠肾脏组织
组学技术：蛋白组、巴豆酰化修饰组、转录组、单细胞转录组等
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。本研究通过巴豆酰化修饰组学发现Nrp1在肾脏疾病中起多种促纤维化作用：在远端肾小管上皮细胞中Nrp1不仅通过激活典型的TGF-β相关纤维化通路，还可以通过激活TNF-α相关通路促进纤维化，Nrp1在肌成纤维细胞和周细胞中的表达也促进肾纤维化的进展。此外，Nrp1可以通过降低代谢酶Cox4i1的巴豆酰化修饰水平来抑制远端肾小管上皮细胞有氧代谢，从而影响线粒体功能，并最终导致这些远端肾小管上皮细胞中各种形式的细胞死亡和随后的纤维化。
景杰合作项目：巴豆酰化修饰组学、7种酰化修饰泛抗体。
Nat Commun | 巴豆酰化修饰调控早期胚胎发育
05
文章题目：P300 regulates histone crotonylation and preimplantation embryo development
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的转录来介导 H3K18cr修饰以控制植入前胚胎发育。
景杰合作项目：巴豆酰化泛抗体、系列组蛋白位点特异修饰抗体
琥珀酰化修饰
Nat Metab | 琥珀酰化修饰调控尿素循环
01
文章题目：Regulation of urea cycle by reversible high-stoichiometry lysine succinylation
样本信息：琥珀酰化修饰组学、代谢组
研究概述：赖氨酸琥珀酰化与各种代谢途径的调节有关。然而，其生物学相关性仍不确定。该研究对WT与SIRT5 KO的小鼠肝脏进行琥珀酰化修饰组学分析，鉴定到了822个琥珀酰化修饰位点，其中ASS1 K112的琥珀酰化修饰水平在SIRT5敲除后显著上调。后续功能研究表明ASS1 K121succ调控尿素循环并参与氨解毒的功能。因此，赖氨酸琥珀酰化在氨代谢中具有重要的功能。
景杰合作项目：琥珀酰化修饰抗体
Mol Cell | OXCT1介导琥珀酰化调控肝癌进程
02
文章题目：OXCT1 functions as a succinyltransferase contributing to hepatocellular carcinoma via succinylating LACTB
样本信息：过表达OXCT1和对照的HepG2细胞
组学技术：琥珀酰化修饰组学
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。
景杰合作项目：琥珀酰化修饰组学、琥珀酰化修饰抗体
Adv Sci | SIRT5介导去琥珀酰化调节阿尔茨海默症进展
03
文章题目：SIRT5-Mediated Desuccinylation of RAB7A Protects Against Cadmium-Induced Alzheimer's Disease-Like Pathology by Restoring Autophagic Flux
样本信息：镉处理前后的Neuro-2a细胞
组学技术：蛋白组、琥珀酰化修饰组学
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。
景杰合作项目：琥珀酰化修饰组学、琥珀酰化泛抗体偶联树脂、定制琥珀酰化修饰位点抗体
Adv Sci | 琥珀酰化影响线粒体氧化应激缓解急性肝损伤
04
文章题目：Sirtuin 5-Mediated Desuccinylation of ALDH2 Alleviates Mitochondrial Oxidative Stress Following Acetaminophen-Induced Acute Liver Injury
样本信息：乙酰氨基酚（APAP）处理的正常小鼠和SIRT5-KO小鼠肝脏组织
组学技术：琥珀酰化修饰组、转录组
研究概述：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。
景杰合作项目：琥珀酰化修饰组学、琥珀酰化修饰泛抗体
β-羟基丁酰化
Nat Metab | 生酮饮食通过β-羟基丁酰化修饰调控代谢机制
01
文章题目：Ketogenic diet reshapes cancer metabolism through lysine β-hydroxybutyrylation
样本信息：接受生酮饮食和对照组小鼠的肝脏样本
组学技术：蛋白组、β-羟基丁酰化修饰组学、代谢组、转录组
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。
景杰合作项目：β-羟基丁酰化修饰组学、多种修饰性泛抗体、定制抗体
Adv Sci | 组蛋白β-羟基丁酰化调节缺血性中风血脑屏障修复
02
文章题目：Adaptive Metabolic Responses Facilitate Blood-Brain Barrier Repair in Ischemic Stroke via BHB-Mediated Epigenetic Modification of ZO-1 Expression
研究概述：肥胖是中风的一个可改变的代谢危险因素，最近的研究表明它有益于神经康复。研究发现，全身补充主要酮体β-羟基丁酸酯 (BHB) 对保持血脑屏障 (BBB) 完整性和促进神经炎症消退具有明显作用。BHB通过组蛋白β-羟基丁酰化（H3K9bhb）的表观遗传修饰上调内皮细胞中ZO-1的表达，从而促进血脑屏障保护，为针对代谢反应治疗中风患者的有希望的策略奠定了基础。
2-羟基异丁酰化修饰
Mol Plant | 2-羟基异丁酰化修饰调控水稻免疫
01
文章题目：Histone H4K8hib modification promotes gene expression and regulates rice immunity
研究概述：2-羟基异丁酰化虽已在植物的组蛋白上被鉴定，但其功能及去修饰酶仍不清楚。该研究运用2-羟基异丁酰化修饰系列抗体验证了H4K8hib作为水稻中一种活性表观遗传标记，与基因表达正相关，可增强免疫反应。此外该研究还发现HDA705是调控H4K8hib的去修饰酶。HDA705的突变导致H4K8hib水平过高，从而激活防御相关基因的表达，最终增强水稻对病原体的抵抗力。
景杰合作项目：2-羟基异丁酰化修饰泛抗体、特异性组蛋白抗体
丙酰化修饰
Cell Metab | 丙酰化修饰调控非酒精性脂肪肝进展
01
文章题目：Amelioration of nonalcoholic fatty liver disease by inhibiting the deubiquitylating enzyme RPN11
样本信息：高脂饮食喂养的RPN11 HKO 和 WT 小鼠的肝脏组织
组学技术：蛋白组、IP-MS、转录组、MeRIP-seq等
研究概述：非酒精性脂肪肝的发病机制仍有待进一步解析。本研究探讨了去泛素化酶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。
景杰合作项目：组蛋白丙酰化、乙酰化系列位点特异修饰抗体
棕榈酰化修饰
Gut丨高脂饮食通过调控AKT棕榈酰化促进肝癌发生发展
01
文章题目：High-fat diet promotes liver tumorigenesis via palmitoylation and activation of AKT
研究概述：作为调节代谢稳态的重要通路，PI3K-AKT通路是否以及如何导致高脂肪诱导的非酒精性脂肪性肝炎(NASH)和肝细胞癌(HCC)仍不清楚。该研究通过筛选代谢小分子库，发现棕榈酸（PA）可以通过棕榈酰化修饰来激活AKT，从而促进NASH和肝癌的发生及进展。机制上，zDHHC17可调控AKT发生棕榈酰化，以不依赖PIP3的方式锚定在细胞膜上发挥致癌作用，揭示了限制棕榈酸饮食、调控棕榈酸代谢平衡、靶向棕榈酰化转移酶的肝癌防治新策略。
Nat Metab丨棕榈酰化修饰激活ATGL调控肝脂滴稳态
02
文章题目：S-acylation of ATGL is required for lipid droplet homoeostasis in hepatocytes
研究概述：脂滴(LDs)是细胞内的能量储存和脂质代谢调节中心，保护细胞免受脂毒性损害。虽然棕榈酰化作为一种最常见的脂肪酸修饰，但在脂滴代谢中的生理意义仍不清楚。该研究发现棕榈酰化调控酶zDHHC11可影响脂滴形成，过表达zDHHC11可减小LD大小，而消除zDHHC11可增大LD大小。机制上，酰基-生物素交换实验（ABE）结果证明zDHHC11可介导ATGL Cys15发生棕榈酰化。以上结果表明脂滴中棕榈酰化修饰可通过影响ATGL的活性来调节脂质代谢，该发现将为治疗与脂肪分解缺陷相关的疾病提供新思路。
景杰生物
代谢重编程在疾病的发生发展中起着关键作用，而新型酰化修饰与代谢重编程紧密相连，深入理解其机制有助于开发新的治疗策略和干预措施。以上几篇突破性成果凭借其先进的科研思路，利用新型酰化修饰组学、酰化修饰抗体验证等技术，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。
值得一提的是，同乳酸化修饰一样，巴豆酰化、琥珀酰化以及β-羟基丁酰化等新型酰化修饰也与肿瘤进展、代谢性疾病及心血管疾病等密切相关，展现出其在调控细胞功能和适应环境变化中的重要调控作用。这些修饰不仅为我们理解疾病机制提供了新的视角，也为开发创新治疗策略开辟了新路径。我们相信，新型酰化修饰将在未来的生物医学研究中扮演更加重要的角色，推动疾病治疗的突破与进展。
景杰生物作为新型酰化研究的领跑者，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。景杰生物PTMab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。
来源：景杰生物
