上期我们为大家分享了5种常见和新型热门的翻译后修饰类型，包括磷酸化，泛素化，SUMO化，犹素化，DNA甲基化的修饰机制和功能，具体内容可以看这里：10种热门蛋白质翻译后修饰机制和功能全整理（上篇）在这篇文章中，小优将继续为您介绍其他5种PTM类型。

6、乙酰化
- 乙酰化机制：
乙酰化是将乙酰辅酶 A（Ac-CoA）的乙酰基团转移至蛋白质特定氨基酸残基的过程。

乙酰化包括两种类型：
1、N 端乙酰化：由 N 端乙酰转移酶（NATs）催化，乙酰基团结合于蛋白质 N 端 α- 氨基，可在翻译中或翻译后发生，多数真核生物中 80%-90% 的可溶性蛋白会发生此修饰，反应不可逆。
2、赖氨酸乙酰化：由赖氨酸乙酰转移酶（KATs）催化，乙酰基团结合于赖氨酸残基的 ε- 氨基，反应可逆，可被赖氨酸去乙酰化酶（KDACs）催化去乙酰化，形成动态调控循环。

- 生物学功能：
N端乙酰化和赖氨酸乙酰化具有不同的功能。
如下图所示，N端乙酰化在调节蛋白定位和稳定性中发挥作用。

A：影响蛋白质定位。例如Arl3p 蛋白的乙酰化可以调控其亚细胞定位。当Arl3p 蛋白处于去乙酰化状态时，Arl3p 蛋白的 N 端是带正电的氨基（NH₃⁺），此时它定位在细胞质中；而当Arl3p 被乙酰化后，N 端的正电荷被中和（变成 Ac），这一变化让它从细胞质转移到高尔基体膜上，从而在膜上执行小泡运输或膜重塑的功能。

B：调节信号肽蛋白亚细胞定位。带有 N 端信号肽（蓝色）的蛋白质会被 Sec61 通道识别并转运进入内质网腔，随后信号肽被切除。如果信号肽的 N 端被乙酰化（红色 Ac 标记），它就无法被 Sec61 通道识别，蛋白质也就不能进入内质网，只能留在细胞质中。

C：激活类泛素化过程。例如Ubc12（一种 E2 酶）的 N 端是 NH₃⁺，此时它无法与 Dcn1 蛋白结合。当 Ubc12 被乙酰化（Ac 标记）后，它能与 Dcn1 结合并被激活，最终激活类泛素化复合物。

D：调控蛋白稳定性。例如当P2蛋白存在时，乙酰化的P1蛋白能与P2 蛋白形成稳定的复合物，避免被降解。如果 P1 蛋白处于游离状态，它的乙酰化会暴露一个 “N-degron” 降解信号，被 E3 泛素连接酶识别并加上泛素链（Ub），最终被 26S 蛋白酶体降解。

组蛋白赖氨酸乙酰化可中和赖氨酸正电荷，减弱组蛋白与 DNA 的相互作用，使染色质松散（形成常染色质），促进基因转录激活。
（1）乙酰化的组蛋白可通过溴域招募转录因子和染色质重塑复合物，进一步增强转录调控的特异性。
（2）去乙酰化酶（KDACs）可逆转该过程，使染色质浓缩（形成异染色质），抑制基因表达，维持转录平衡。
（3）代谢调控：通过修饰代谢酶（如 PDHA1、LCAD）影响糖酵解、脂肪酸氧化等核心代谢通路。
（4）核心生理过程：参与细胞周期、血管生成、血压调节、激素活性调控等。

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7、乳酸化
- 乳酸化机制：
乳酸化（lactylation）是乳酸衍生的赖氨酸翻译后修饰，以乳酰辅酶 A 为核心酰基供体，经酶促 / 非酶促途径共价修饰蛋白赖氨酸残基，由 “writer-eraser-reader” 系统动态调控，将乳酰基团转移到蛋白质的氨基酸残基上。

- 生物学功能：
如下图所示，乳酸化主要在增强基因表达，改变蛋白定位，减少蛋白降解等过程中发挥调节的作用。

a：促进基因表达。例如组蛋白（H3、H4）的赖氨酸残基（如 H3K9、H3K14、H4K5）发生乳酸化修饰，会松弛染色质结构，促进转录因子结合，从而激活下游基因的转录。

b：增强酶活性。例如METTL3（m⁶A 甲基转移酶）的赖氨酸残基（K281、K345）发生乳酸化修饰，增强其催化活性，促进Jak1的mRNA 上 m⁶A 修饰的生成。

c：减少蛋白质降解。例如p300 作为 “writer” 酶，催化了 NUSAP1 的 K34 位点发生乳酸化修饰。被乳酸化修饰的 NUSAP1 无法被蛋白酶体识别，从而避免降解，

d：促进蛋白质 - 蛋白质相互作用。例如p300 作为乳酸转移酶（writer 酶），催化 α-MHC 的 K1897 位点发生乳酸化修饰，增强其与TN（肌联蛋白）的结合，从而稳定肌节蛋白复合物的组装。

e：改变蛋白质定位。例如HMGB1 的乳酸化修饰会促进其从细胞核转移至细胞质，并被包裹进外泌体分泌到胞外；

f：促进信号转导。例如MOESIN（膜突蛋白）的 K72 位点发生乳酸化修饰，增强其与 TGF-β 受体 II（TGF-β RII）的结合，从而促进 TGF-β 信号通路的激活。

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8、巴豆酰化
- 巴豆酰化机制：
巴豆酰化是赖氨酸 ε- 氨基共价结合巴豆酰基的翻译后修饰，核心由 “写 - 读 - 擦” 酶系统动态调控，以巴豆酰辅酶 A 为酰基供体。

- 生物学功能：
参与基因转录激活、DNA损伤修复及生殖发育调控等生物学过程 。其动态平衡由p300/CBP等酰基转移酶与HDAC/Sirtuins家族脱酰酶共同调控，异常水平与阿尔茨海默病、肿瘤免疫逃逸等病理过程相关。

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9、琥珀酰化
- 琥珀酰化机制：
赖氨酸琥珀酰化（Ksucc）是依赖琥珀酰辅酶 A（succinyl-CoA）的动态翻译后修饰，通过酶促 / 非酶促途径实现，由 “写 - 读 - 擦” 系统调控，将琥珀酰基（-CO-CH₂-CH₂-CO₂H）共价结合赖氨酸 ε- 氨基上。

- 生物学功能：
（1）能量代谢调控：参与线粒体代谢，糖酵解，脂肪酸氧化和尿素循环等过程；
（2）表观遗传与基因表达调控：组蛋白琥珀酰化降低 DNA - 组蛋白亲和力，松动染色质结构，促进转录因子结合，激活代谢相关基因表达；
（3）信号传导与应激响应：调控P53等信号分子，参与氧化应激、炎症等反应；

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10、糖基化
- 糖基化机制：
糖基化是在糖基转移酶催化下，将寡糖链共价连接至蛋白质特定氨基酸残基的过程，是最复杂的 PTM 之一。

糖基化主要包括以下类型：
（1）N - 糖基化：寡糖链通过 N - 乙酰葡糖胺（GlcNAc）连接于天冬酰胺（Asn）残基，始于内质网（ER），在高尔基体中完成成熟，形成高甘露糖型、杂合型和复杂型三类糖链。
（2）O - 糖基化：寡糖链通过氧原子连接于丝氨酸（Ser）/ 苏氨酸（Thr）残基，主要发生于高尔基体，核心类型包括 O-GalNAc 型和 O-GlcNAc 型，后者由 OGT 催化、OGA 去修饰，动态调控胞内过程。
（3）其他类型：C - 糖基化（连接色氨酸残基）、糖胺聚糖、糖鞘脂、GPI 锚定修饰（通过糖基磷脂酰肌醇将蛋白质锚定细胞膜）等。

- 生物学功能：
如下图所示，糖基化在辅助蛋白折叠，增加细胞粘附，免疫调控，细胞传导等方面发挥重要作用。

上左：辅助蛋白质折叠。糖基化（尤其是 N - 糖基化）是蛋白质在内质网中正确折叠的 “分子伴侣”。糖链可以帮助未折叠的多肽链形成正确的三维结构，避免错误折叠和聚集。

例如，内质网中的钙连蛋白（Calnexin）和钙网蛋白（Calreticulin）会识别未折叠蛋白上的糖链，辅助其折叠。

上中：增加蛋白的稳定性。以 O-GlcNAc 修饰为例，它可以增强蛋白质的稳定性，防止其被降解。例如ATM 蛋白被 O-GlcNAc 修饰后，能抵抗蛋白酶的降解，从而维持其在 DNA 损伤应答中的功能。

上右：调控蛋白质的液相分离（LLPS）。例如，O-GlcNAc 修饰的 SynGAP 蛋白与 PSD-95 的相分离会被抑制，从而调控突触后致密区的信号传导。SynGAP 和 PSD-95 这两种蛋白会通过相分离，形成一个浓缩的 “信号小体”，负责调控突触的信号传递。当 SynGAP 被 O-GlcNAc 修饰后，它与 PSD-95 的相互作用会被削弱，导致相分离形成的小液滴被 “打散”。

中左：增强细胞粘附。糖链是细胞表面的 “黏附天线”，介导细胞与细胞、细胞与基质的相互作用。例如整合素（Integrin）和各种糖链（如唾液酸 Sia、岩藻糖 Fuc）共同作用，参与细胞的黏附、迁移和组织形成。

中：参与免疫逃逸。肿瘤细胞或病原体可以通过改变表面糖基化来逃避免疫系统的识别。

例如，肿瘤细胞表面的唾液酸修饰会抑制树突状细胞（DC）的成熟，从而逃避免疫监视。

中右：参与代谢调控。O-GlcNAc 修饰是细胞代谢状态的 “传感器”，可以直接调控代谢酶的活性。当葡萄糖水平升高时，O-GlcNAc 转移酶（OGT）会对己糖激酶（HK）等代谢酶进行修饰，从而调控糖酵解等代谢通路。

下：糖基化对信号通路的调控。例如Notch 受体的 N - 糖基化会影响其与配体的结合，从而调控细胞分化和发育。不同的糖基化修饰可以增强或抑制 Notch 信号的传递，决定细胞的命运；O-GlcNAc 修饰可以直接调控 JAK 和 STAT 蛋白的活性，影响细胞增殖和免疫反应；TGF-β 受体的 N - 糖基化会影响其稳定性和信号传导效率，修饰后的受体可以更有效地招募 Smad 蛋白，调控细胞的增殖、分化和凋亡；Wnt 受体的 N - 糖基化会调控其与配体的结合，从而影响 β-catenin 的积累和下游基因的表达。这一过程在胚胎发育和肿瘤发生中都起着关键作用。

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