赖氨酸丙酮酰化作为新型广谱蛋白质修饰在代谢调控中的分子机制
2026-09-15 来源:本站 点击次数:39
简述
赖氨酸丙酮酰化是近期被鉴定的一种由糖酵解代谢物丙酮酸驱动的新型蛋白质翻译后修饰。质谱分析证实，丙酮酰化并非局限于单一蛋白，而是广泛存在于TNFSF13B、HSPA2、CDON等多种蛋白质上的广谱修饰。这一发现标志着代谢物驱动蛋白质修饰家族的新成员加入，也为利用特异性抗体开展丙酮酰化修饰的大规模检测与功能研究提出了新需求。
赖氨酸丙酮酰化是近期被鉴定的一种由糖酵解代谢物丙酮酸驱动的新型蛋白质翻译后修饰。质谱分析证实，丙酮酰化并非局限于单一蛋白，而是广泛存在于TNFSF13B、HSPA2、CDON等多种蛋白质上的广谱修饰。这一发现标志着代谢物驱动蛋白质修饰家族的新成员加入，也为利用特异性抗体开展丙酮酰化修饰的大规模检测与功能研究提出了新需求。
一、从乳酸化到丙酮酰化：代谢物驱动的修饰家族如何持续壮大？
自21世纪以来，赖氨酸修饰家族不断扩充。丙酰化、丁酰化、琥珀酰化、丙二酰化、巴豆酰化、戊二酰化、羟基异丁酰化、β-羟基丁酰化以及乳酸化等多种赖氨酸修饰相继被报道。其中，2019年首次报道的乳酸化修饰在肿瘤、炎症、免疫疾病等领域展现出重要调控作用，持续刷新着人们对代谢调控的认知。
2026年，电子科技大学郑慧教授团队在《Cell》上首次报道了赖氨酸丙酮酰化修饰。该修饰由糖酵解枢纽代谢物丙酮酸驱动，通过丙酮酰基团与蛋白质赖氨酸残基的ε-氨基共价结合，将细胞代谢状态直接"写入"蛋白质功能。这一发现不仅填补了丙酮酸能否介导蛋白质修饰的长期空白，也标志着代谢物驱动的蛋白质修饰版图从乳酸进一步向上游代谢物延伸。
二、丙酮酰化的广谱性：质谱分析如何揭示其并非"专属修饰"？
质谱分析结果进一步证实，丙酮酰化并非STAT1蛋白的专属修饰，而是一种广泛存在的蛋白质翻译后修饰。研究人员通过生物素标记丙酮酸结合蛋白并进行质谱检测，发现TNFSF13B、HSPA2、CDON等多种蛋白均可发生丙酮酰化修饰。这些发现提示丙酮酰化可能在细胞生理及病理过程中发挥广泛的调控作用，其背后的分子机制值得深入探索。
三、从赖氨酸到多种氨基酸：代谢物如何成为蛋白质修饰的"天然底物库"？
除赖氨酸修饰外，多种其他氨基酸上的修饰也逐步被发现，如棕榈酸介导的棕榈酰化修饰、衣康酸介导的衣康酸化修饰、血清素介导的血清素化修饰等。如今，丙酮酰化的发现再次印证了"代谢物不仅是生物化学反应的中间体，更是蛋白质修饰的天然底物库"这一科学理念。
糖酵解、三羧酸循环等核心代谢通路中，存在大量具有活性的代谢中间体，它们或将成为下一类被发现的蛋白修饰"原料"，为免疫、肿瘤、神经疾病等领域研究埋下无限可能。
结语
丙酮酰化修饰的鉴定拓展了由代谢物驱动的翻译后修饰版图。从丙酮酰化到乳酸化，一个以糖酵解代谢物为前体的蛋白质修饰家族正在形成。质谱分析揭示其修饰底物具有广谱性，表明这一修饰可能广泛参与细胞生理及病理过程的调控。未来的研究将聚焦于丙酮酰化特异性"写入器"和"擦除器"的鉴定、全局丙酮酰化修饰图谱的绘制，以及其在肿瘤免疫和代谢疾病中的功能验证。
在丙酮酰化等新型修饰的机制研究中，高特异性的标签抗体是实现融合蛋白检测和功能验证的基础工具。斯达特提供 CBP Tag Recombinant Rabbit mAb (S-912-14)，该重组兔单克隆抗体可高特异性地识别CBP标签融合蛋白，适用于Western Blot、免疫细胞化学等多种实验场景，可有效支持科研人员在标签融合蛋白表达检测及蛋白质功能研究中的核心需求。
本文由斯达特技术专家团审核发布
杭州斯达特 (www.starter-bio.com)是优宁维旗下品牌，志在为全球生命科学行业提供优质的抗体、蛋白、试剂盒等产品及研发服务。依托多个开发平台：重组兔单抗、重组鼠单抗、快速鼠单抗、重组蛋白开发平台（E.coli,CHO,HEK293,InsectCells）、一步法ELISA平台，PTM泛修饰抗体平台，已正式通过欧盟98/79/EC认证、ISO9001认证、ISO13485认证。
丙酮酰化抗体：一种新型广谱蛋白质修饰的发现如何拓展代谢调控版图？
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丙酮酰化抗体：一种新型广谱蛋白质修饰的发现如何拓展代谢调控版图？
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