來(lái)自芝加哥大學(xué)Ben May癌癥研究所的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新型的翻譯后修飾方式，經(jīng)這種修飾后的氨基酸會(huì)被改變蛋白功能，這對(duì)于深入了解蛋白的多項(xiàng)功能，以及蛋白翻譯后修飾對(duì)于蛋白功能的影響具有重要意義。這一研究成果公布在Nature Chemical Biology雜志上。
領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是芝加哥大學(xué)Ben May癌癥研究所趙英明博士，其早年畢業(yè)于華東理工大學(xué)，1997年在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域頂尖的洛克菲勒大學(xué)獲得博士學(xué)位，并隨后獲得大學(xué)教職，是當(dāng)年洛克菲勒大學(xué)應(yīng)屆畢業(yè)生中唯一未經(jīng)歷博士后階段而直接取得大學(xué)教職的博士學(xué)位獲得者。趙英明博士的主要研究方向是蛋白質(zhì)翻譯后修飾化學(xué)生物學(xué)，蛋白質(zhì)組學(xué)及質(zhì)譜學(xué)。
前體蛋白是沒(méi)有活性的，常常要進(jìn)行一個(gè)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(xué)修飾和剪切。這些翻譯后修飾具有重要的意義，通過(guò)這些修飾，蛋白上被加上小化學(xué)基團(tuán)，比如乙�；淖饔檬菍⒁粋�(gè)乙酰基因吸附到蛋白質(zhì)，這是一種常見(jiàn)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(xué)反應(yīng)活性，常常成為被修飾的目標(biāo)。
在最新的這篇文章中，研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新型修飾過(guò)的賴氨酸，這種修飾后的賴氨酸不像之前所知的修飾（修飾后氨基酸失去正電荷），而是被賦予負(fù)電荷，這說(shuō)明這種修飾對(duì)于蛋白功能的修飾作用更強(qiáng)。
研究人員發(fā)現(xiàn)這種新型翻譯后修飾是通過(guò)將代謝物琥珀酸鹽吸附到賴氨酸上，生成琥珀酸�！嚢彼�。之后研究人員利用質(zhì)譜分析數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)這種修飾出現(xiàn)在許多蛋白和各種類型的細(xì)胞上。這與之前的研究不相同，新型修飾引入了一個(gè)負(fù)電荷，因此能導(dǎo)致蛋白功能的大大改變。
趙英明博士在利用質(zhì)譜技術(shù)分析蛋白翻譯后修飾方面獲得了許多重要的成果，他們憑借強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，利用相同的方法發(fā)現(xiàn)了許多的翻譯后修飾的蛋白，還創(chuàng)造性的利用新方法發(fā)現(xiàn)了許多以前沒(méi)有報(bào)道過(guò)的蛋白質(zhì)修飾方式。
去年在一篇Cell文章中，趙英明博士也與其他科學(xué)家合作，利用MS進(jìn)行了Pck1乙�；稽c(diǎn)識(shí)別，因?yàn)槿魏文繕?biāo)蛋白PTM位點(diǎn)的識(shí)別實(shí)際上都是比較難以進(jìn)行的。一個(gè)主要的原因是大部分情況下只有蛋白中的一小部分（<10%）被修飾，因此要鑒別出PTM位點(diǎn)既需要大范圍覆蓋性，又需要深入的MS分析，這些研究對(duì)于其他研究人員具有啟發(fā)意義。（生物谷Bioon.com）
生物谷推薦原文出處：
Nature Chemical Biology doi:10.1038/nchembio.495
Identification of lysine succinylation as a new post-translational modification
Zhihong Zhang,Minjia Tan,Zhongyu Xie,Lunzhi Dai,Yue Chen& Yingming Zhao
Of the 20 ribosomally coded amino acid residues, lysine is the most frequently post-translationally modified, which has important functional and regulatory consequences. Here we report the identification and verification of a previously unreported form of protein post-translational modification (PTM): lysine succinylation. The succinyllysine residue was initially identified by mass spectrometry and protein sequence alignment. The identified succinyllysine peptides derived from in vivo proteins were verified by western blot analysis, in vivo labeling with isotopic succinate, MS/MS and HPLC coelution of their synthetic counterparts. We further show that lysine succinylation is evolutionarily conserved and that this PTM responds to different physiological conditions. Our study also implies that succinyl-CoA might be a cofactor for lysine succinylation. Given the apparent high abundance of lysine succinylation and the significant structural changes induced by this PTM, it is expected that lysine succinylation has important cellular functions.
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