【表觀遺傳蛋白修飾專題】詳解賴氨酸巴豆酰化研究進展

隨著人們對蛋白質功能和生物學機制研究的逐步深入，蛋白質翻譯后修飾的重要性與日俱增。比如磷酸化、乙酰化、泛素化、琥珀酰化等翻譯后修飾是真核細胞生物調節蛋白質發揮生物學功能的重要方式，對發育、代謝、疾病等眾多過程均起到關鍵的調控作用。相比于磷酸化乙酰化等早已被人熟知的修飾類型，賴氨酸巴豆酰化（Lysine Crotonylation, Kcr）可以算是修飾領域的"晚輩"，其在2011年才由芝加哥大學趙英明教授研究團隊發現，刊發于*期刊Cell雜志，并被Cell雜志評選為2011年表觀遺傳領域的研究亮點。巴豆酰化發現之初就引起了科學界的廣泛關注，短短5年時間，巴豆酰化的研究更是取得了長足發展，下面，小編就帶各位梳理下近些年巴豆酰化研究的熱點發現。
  
1.Identification of 67 histone marks and histone lysine crotonylation as a new type of histone modification.巴豆酰化修飾被發現
Cell, IF= 32.242, PMID: 21925322

 
摘要
前體蛋白是沒有活性的，常常要進行一個系列的翻譯后加工，才能成為具有功能的成熟蛋白。加工的類型是多種多樣的，一般分為四種：N-端fMet或Met的切除，二硫鍵的形成；化學修飾和剪切。這些翻譯后修飾具有重要的意義，通過這些修飾，蛋白上被加上小化學基團，比如乙酰化的作用是將一個乙酰基因吸附到蛋白質，這是一種常見的修飾模式，蛋白的功能因此大大被改變。在幾種氨基酸中，賴氨酸由于其非凡的化學反應活性，常常成為被修飾的目標。

 
1）本次研究在細胞中篩查出了67個新組蛋白修飾標記，并由此發現了一種新型組蛋白翻譯后修飾方式--賴氨酸巴豆酰化（Crotonylation) 修飾。
2）通過進一步的結構及基因組定位分析，證實了氨酸巴豆酰化修飾是一種進化高度保守，且在生物學功能上*不同于組蛋白賴氨酸乙酰化 (Kac)的蛋白質修飾方式。
3）在人類體細胞和小鼠細胞基因組中，組蛋白Kcr分布于基因活性轉錄啟動區域或增強子上。在減數分裂后的細胞中，Kcr高豐度集中在性染色體上標記特異性基因，其中包括大量性染色體活性基因。
  
新研究報道了新型蛋白質琥珀酰化修飾后發現的又一種新型的蛋白質修飾方式----賴氨酸巴豆酰化修飾，并闡述了其生物學功能。證明該修飾能與活性轉錄啟動區域和增強子密切作用，并與減數分裂后期細胞中性染色體的活性基因密切相關。這些研究發現對于深入了解蛋白的多項生物功能，以及蛋白翻譯后修飾對于蛋白功能的影響具有重要意義。