呂斌娜 梁文星

（青島農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)與植物保護(hù)學(xué)院，青島 266109）

蛋白質(zhì)乙?；揎椦芯窟M(jìn)展

呂斌娜 梁文星

（青島農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)與植物保護(hù)學(xué)院，青島 266109）

蛋白質(zhì)乙?；且环N普遍存在的、可逆而且高度調(diào)控的蛋白質(zhì)翻譯后修飾方式，主要發(fā)生在蛋白質(zhì)賴氨酸殘基的ε-NH2位。乙?；难芯繗v史已達(dá)50多年，目前已成為國(guó)際上蛋白質(zhì)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。乙?；揎椨梢阴；D(zhuǎn)移酶和去乙?；腹餐{(diào)節(jié)，且參與了幾乎所有的生物學(xué)過(guò)程，如轉(zhuǎn)錄、應(yīng)激反應(yīng)、新陳代謝以及蛋白合成與降解等。近年來(lái)，乙酰化修飾的檢測(cè)技術(shù)發(fā)展迅速，從已廣泛應(yīng)用的質(zhì)譜法到新技術(shù)如蛋白質(zhì)芯片的加入，都為深入研究乙?；峁┝藦?qiáng)有力的工具。蛋白質(zhì)乙酰化應(yīng)用廣泛，主要在代謝疾病中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用，而且去乙?；敢种苿┮呀?jīng)成為治療心臟病、糖尿病和癌癥等多種疾病的有潛力的試劑。圍繞乙酰化的研究歷程、功能、檢測(cè)技術(shù)和應(yīng)用進(jìn)行了探討和歸納，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了展望和討論。

蛋白質(zhì)乙?；揎棧淮x；去乙酰化酶抑制劑；乙?；D(zhuǎn)移酶

1 蛋白質(zhì)乙?；跋嚓P(guān)概念

蛋白質(zhì)翻譯后修飾（Post-translational modification，PTM）是指蛋白質(zhì)翻譯后的化學(xué)修飾，幾乎參與了細(xì)胞所有的正常生命活動(dòng)過(guò)程，并發(fā)揮著十分重要的調(diào)控作用。PTM作為蛋白質(zhì)功能調(diào)節(jié)的一種重要方式，對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能至關(guān)重要［1］。研究表明，人體內(nèi)50%-90%的蛋白質(zhì)發(fā)生了翻譯后修飾，主要通過(guò)肽鏈骨架的剪接、在特定氨基酸側(cè)鏈上添加新的基團(tuán)或者對(duì)已有基團(tuán)進(jìn)行化學(xué)修飾等方式進(jìn)行。這些種類繁多的修飾方式顯著增加了蛋白質(zhì)的多樣性和復(fù)雜性，使可編碼的蛋白質(zhì)種類大大超過(guò)了20種天然氨基酸的組合限制［2］。目前已經(jīng)確定的翻譯后修飾方式超過(guò)400種，常見(jiàn)的修飾方式包括甲基化、磷酸化、泛素化、乙?；⑻腔?、SUMO化、亞硝基化和氧化等［3］。因此，PTM已經(jīng)成為國(guó)際上蛋白質(zhì)研究的一個(gè)極其重要的領(lǐng)域。

蛋白質(zhì)乙?；且环N重要的蛋白質(zhì)翻譯后修飾，是乙?；w（如乙酰輔酶A）通過(guò)酶學(xué)或非酶學(xué)的方式將乙?；鶊F(tuán)共價(jià)結(jié)合到賴氨酸殘基上的過(guò)程。除此之外，蛋白質(zhì)也可以進(jìn)行丙?；?、丁?；顽牾；?，雖然這些過(guò)程大部分是由特定的轉(zhuǎn)移酶催化，但仍有一部分在非酶促條件下也可以發(fā)生［4］。其中蛋白質(zhì)的乙酰化是近年來(lái)研究的熱點(diǎn)。

目前，已知有兩類乙?；问健狽α乙?；蚇ε乙?；?。Nα乙?；侵傅鞍踪|(zhì)的N末端被乙酰化修飾，一般認(rèn)為不可逆，在真核生物中非常普遍，存在于將近85%的真核蛋白中，在原核生物中卻非常少見(jiàn)。例如，大腸桿菌的核糖體蛋白S5、S18和L12，以及分支桿菌的核糖體蛋白L12都存在Nα乙?；?］。與Nα乙?；喾?，Nε乙?；莿?dòng)態(tài)的、可逆的。其中，研究最多的是賴氨酸殘基的乙酰化修飾，在真核生物中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了1 500多種賴氨酸乙酰化的蛋白質(zhì)，有不同的功能。在原核生物中也發(fā)現(xiàn)了很多。Nε乙?；瘯?huì)隨著細(xì)胞的生理狀態(tài)和外界環(huán)境變化而改變，從而起到細(xì)胞內(nèi)外信號(hào)傳遞、酶原激活的作用，因此可以作為蛋白質(zhì)構(gòu)象和活性改變的調(diào)控開(kāi)關(guān)，一旦發(fā)生異常會(huì)導(dǎo)致疾病的發(fā)生。

賴氨酸的乙?；揎椨梢阴；D(zhuǎn)移酶（histone/ Lysine（K）acetyltransferase，HATs/KATs）和去乙酰 化 酶（histone/Lysine（K）deacetylase，HDACs/ KDACs）來(lái)共同調(diào)節(jié)。原核生物中的乙酰化酶和去乙酰化酶情況比較簡(jiǎn)單，如沙門氏菌目前只發(fā)現(xiàn)一種蛋白質(zhì)乙?；窹at和一種依賴于NAD+的去乙酰化酶CobB。真核生物中則比較復(fù)雜，不同的細(xì)胞區(qū)域中有不同的乙?；负腿ヒ阴；冈谄鹱饔?。目前發(fā)現(xiàn)乙?；窴ATs主要分為5組：（1）GNAT超家族，包括GCN5、PCAF、ElP3、Hat1、ARD1、Eco1和MCM3AP 等；（2）MYST家族，主要包括MOZ、Ybf2/Sas3、Sas2和Tip60，與進(jìn)化有關(guān)；（3）P160家族，是一組核受體輔轉(zhuǎn)錄激活因子，有ACTR、SRCI等；（4）CBP/p300家族，有超過(guò)75個(gè)非組蛋白底物，與細(xì)胞分化與凋亡關(guān)系密切；（5）TAF II230/250家族，在人類中是TAF II 250，是轉(zhuǎn)錄因子復(fù)合體TAF II D的組成部分［6］。其中GNAT是最具有特征、作用最強(qiáng)的乙?；D(zhuǎn)移酶家族。

去乙酰化酶HDACs分為兩個(gè)大家族：經(jīng)典的大家族包括11 個(gè)成員，它們?cè)诙?jí)結(jié)構(gòu)上都與酵母的Hda1/Rpd3 蛋白相似，并且都依賴Zn2+來(lái)促進(jìn)去乙酰化；第2個(gè)大家族包括了所有依賴于NAD+的酵母Sir2 同源蛋白，其中包括SIRT I-VII 7 個(gè)SIRT 家族成員［7］。不同的HDAC蛋白質(zhì)定位于不同的細(xì)胞區(qū)間，參與不同的基因表達(dá)調(diào)控和功能蛋白質(zhì)的乙?；揎?。乙?；D(zhuǎn)移酶與去乙?；腹餐{(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)賴氨酸的乙?；揎?，在中間代謝調(diào)控及代謝相關(guān)疾病的發(fā)生中具有重要作用［8］。

2 乙?；难芯繗v程

早在50年前，Allfrey等［9］首次提出真核生物組蛋白乙?；鳛橐环N蛋白質(zhì)翻譯后修飾與基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控密切相關(guān)這一假說(shuō)。組蛋白因富含精氨酸和賴氨酸等堿性氨基酸而帶正電荷，與帶負(fù)電荷的DNA 緊密結(jié)合成組蛋白-DNA 復(fù)合物。乙?；揎椫泻唾嚢彼釟埢恼姾桑蛊渑cDNA 的結(jié)合不再緊密而利于基因的轉(zhuǎn)錄。此后，人類對(duì)蛋白質(zhì)乙?；难芯吭絹?lái)越廣泛，研究主要集中在組蛋白和一些與轉(zhuǎn)錄相關(guān)的蛋白質(zhì)上。隨著研究的深入，近些年在原核生物中也發(fā)現(xiàn)了蛋白質(zhì)乙?；揎?。在大腸桿菌（Escherichia coli）和腸道沙門氏菌（Salmonella enterica）中，分別確定了144 和191 種乙?；牡鞍踪|(zhì)參與細(xì)胞代謝調(diào)節(jié)等過(guò)程［10，11］。另外，研究方向也由組蛋白擴(kuò)展到了非組蛋白。第一個(gè)發(fā)現(xiàn)的乙酰化修飾的非組蛋白是P53，乙酰化影響其與目的DNA 的結(jié)合；大量非組蛋白如轉(zhuǎn)錄因子、核相關(guān)蛋白、激素受體、細(xì)胞代謝相關(guān)蛋白、癌癥相關(guān)蛋白等也存在乙?；揎?。正如Kouzarides［12］所預(yù)測(cè)的一樣，乙酰化修飾可能與蛋白質(zhì)的磷酸化修飾一樣，在生物體內(nèi)是重要而且廣泛存在的。

3 蛋白質(zhì)乙酰化的主要功能

乙?；揎検且粋€(gè)在細(xì)胞核或細(xì)胞質(zhì)的亞細(xì)胞器內(nèi)廣泛存在的翻譯后修飾調(diào)控機(jī)制，參與了轉(zhuǎn)錄、趨化作用、新陳代謝、細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、應(yīng)激反應(yīng)、蛋白質(zhì)水解、細(xì)胞凋亡，以及神經(jīng)元的發(fā)育等多個(gè)過(guò)程。

3.1 調(diào)控轉(zhuǎn)錄

生物通過(guò)調(diào)控DNA結(jié)合蛋白、轉(zhuǎn)錄因子或者與轉(zhuǎn)錄相關(guān)的其他蛋白的乙酰化狀態(tài)來(lái)控制基因的表達(dá)。自從發(fā)現(xiàn)第1 個(gè)非組蛋白p53 的賴氨酸乙?；揎椧詠?lái)，越來(lái)越多的賴氨酸乙酰化修飾被發(fā)現(xiàn)，其中轉(zhuǎn)錄因子占了相當(dāng)?shù)谋戎?。Choudhary等［13］鑒定出29 個(gè)轉(zhuǎn)錄因子上的40 個(gè)乙?；稽c(diǎn)，這些賴氨酸乙?；揎椀霓D(zhuǎn)錄因子調(diào)控著細(xì)胞中不同的生物學(xué)過(guò)程。

目前，對(duì)于p53的乙酰化修飾已經(jīng)研究得較為清楚，在p300/CBP 的催化下，p53 的C 端DNA 結(jié)合調(diào)控區(qū)域上發(fā)生多個(gè)賴氨酸位點(diǎn)的乙?；揎棧瑥亩せ頿53 上特異DNA 結(jié)合區(qū)域的活化。進(jìn)一步研究表明，p300/CBP 介導(dǎo)的乙酰基轉(zhuǎn)移酶作用在p53 基因調(diào)控表達(dá)中是必不可少的。p53 的轉(zhuǎn)錄活性同時(shí)還受HDAC1、SIRT1 等去乙?；傅恼{(diào)控；SIRT1 對(duì)p53 的去乙酰化會(huì)降低p53 對(duì)細(xì)胞周期抑制因子p21 的轉(zhuǎn)錄激活，從而使細(xì)胞在DNA 修復(fù)成功后再次進(jìn)入細(xì)胞周期［14］。

p300/CBP 是多種轉(zhuǎn)錄因子（p53、HIF-1α、c-Myc、IRF-3、CREB 等）的輔助激活因子，存在與這些轉(zhuǎn)錄因子相結(jié)合的結(jié)構(gòu)域。此外，p300 和CBP 作為高度保守的轉(zhuǎn)錄輔助因子，通過(guò)乙?；D(zhuǎn)移酶的活性將染色質(zhì)重塑和轉(zhuǎn)錄過(guò)程相聯(lián)系，從而整合細(xì)胞核中不同的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑［15］?？傊?，可逆的賴氨酸乙?；揎棌V泛存在于轉(zhuǎn)錄因子中，乙?；D(zhuǎn)移酶和去乙?；竿ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子或輔助因子的乙?；揎棧{(diào)控細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄過(guò)程，進(jìn)而調(diào)控細(xì)胞的生命活動(dòng)。

3.2 參與蛋白質(zhì)降解

蛋白質(zhì)組學(xué)研究證明，在許多情況下，蛋白質(zhì)乙?；绊懙鞍踪|(zhì)的活性、穩(wěn)定性和蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間或者蛋白質(zhì)與DNA之間的相互作用，從而影響細(xì)胞的生理狀況。Liang等［16］首次發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)乙?；軌蛴绊懺松锏鞍踪|(zhì)的穩(wěn)定性。核糖核酸酶RNase R是存在于細(xì)菌中的非常特殊的酶，對(duì)細(xì)菌的生存至關(guān)重要。Liang［17］首次發(fā)現(xiàn)RNase R的表達(dá)受多種逆境誘導(dǎo)的分子機(jī)制是由蛋白質(zhì)乙?；鸬摹Ｒ阴；揎椖艽龠M(jìn)tmRNA和SmpB復(fù)合物的結(jié)合，改變RNase R的結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致其被蛋白酶降解。在逆境條件下，RNase R不被修飾，不能被蛋白酶降解，所以保持穩(wěn)定。另外，Liang等［18］從細(xì)菌中分離鑒定到了一個(gè)新的蛋白質(zhì)乙?；窹ka，且發(fā)現(xiàn)該酶的表達(dá)也受外界環(huán)境的調(diào)控，表明蛋白質(zhì)乙?；揎椩谏锏目鼓婢撤磻?yīng)中具有重要作用。這一發(fā)現(xiàn)首次在蛋白質(zhì)乙?；c抗逆境反應(yīng)之間建立了聯(lián)系，對(duì)控制病原細(xì)菌的發(fā)生具有重要意義。

3.3 調(diào)控趨化反應(yīng)

CheY是細(xì)菌趨藥性反應(yīng)的調(diào)控器，能使趨藥信號(hào)從受體復(fù)合物轉(zhuǎn)移到鞭毛馬達(dá)復(fù)合物的開(kāi)關(guān)元件上。并且，CheY能夠利用與其同源的受體結(jié)合的組氨酸激酶CheA，在天冬氨酰殘基上自行磷酸化，能降低它們之間的親和力，同時(shí)提高了CheY 與開(kāi)關(guān)分子FliM 和磷酸酶CheZ的親和力。CheY 與開(kāi)關(guān)分子結(jié)合后，能夠促進(jìn)鞭毛的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，而CheY的去磷酸化由CheZ 完成。CheY 的乙?；材艽龠M(jìn)鞭毛的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)［19］。

CheY有6個(gè)乙?；稽c(diǎn)，集中在CheY 與CheA、CheZ 及FliM 相互作用的區(qū)域［20］。CheY 乙?；臋C(jī)制主要有兩種：第一，以AcCoA 為乙?；w，自行催化完成乙?；揎?；第二，以乙酸鹽為乙?；w，由ACS 催化［6］。兩種去乙?；瘷C(jī)制也被報(bào)道：一種是依賴于ACS，它能調(diào)控CheY的可逆的乙?；涣硪环N依賴于去乙?；窩obB。其中，后者占主導(dǎo)地位［21］。因而，CheY 對(duì)趨藥作用有快調(diào)和慢調(diào)兩種模式，前者是對(duì)外界環(huán)境所做出的反應(yīng)，由磷酸化介導(dǎo)；后者是細(xì)胞新陳代謝狀態(tài)的顯示，由乙酰化介導(dǎo)［22］。CheY的磷酸化抑制它的乙酰化，CheZ催化其去磷酸化后增強(qiáng)它的乙酰化［23］。

3.4 調(diào)控代謝

隨著乙酰化檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，人們開(kāi)始在蛋白質(zhì)組學(xué)水平上對(duì)賴氨酸乙酰化蛋白進(jìn)行鑒定，并在細(xì)胞內(nèi)發(fā)現(xiàn)了大量受乙酰化調(diào)控的中間代謝酶和代謝相關(guān)蛋白，這也為人們進(jìn)一步研究乙?；诖x調(diào)控中的作用提供了依據(jù)。

Kim 等從小鼠肝細(xì)胞線粒體中鑒定賴氨酸乙?；鞍讜r(shí)發(fā)現(xiàn)，線粒體中有20%以上的蛋白能發(fā)生賴氨酸乙?；揎?，其中包括很多生長(zhǎng)因子和代謝酶類［24］。Zhao 等［25］用人肝臟組織作為研究對(duì)象，確定了1 047 種人類蛋白質(zhì)的1 300 個(gè)賴氨酸乙?；揎椢稽c(diǎn)，發(fā)現(xiàn)幾乎所有的中間代謝酶都發(fā)生了賴氨酸乙?；揎棥Ｔ谠松锷抽T氏菌中，研究發(fā)現(xiàn)了191 種蛋白質(zhì)的235個(gè)賴氨酸乙酰化位點(diǎn)，大約一半的乙?；鞍踪|(zhì)參與了代謝途徑，幾乎覆蓋了所有與生命代謝有關(guān)的酶［26］。這些研究成果不斷擴(kuò)展了對(duì)乙?；揎椀恼J(rèn)識(shí)，也為乙?；揎梾⑴c調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝提供了重要證據(jù)。

在對(duì)沙門菌屬的研究中發(fā)現(xiàn)，用不同碳源培養(yǎng)細(xì)胞，核心代謝酶的乙?；癄顟B(tài)會(huì)發(fā)生改變以提高能源的利用效率。當(dāng)培養(yǎng)基中以葡萄糖為營(yíng)養(yǎng)來(lái)源時(shí)，糖酵解和檸檬酸循環(huán)占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)；當(dāng)營(yíng)養(yǎng)物為檸檬酸時(shí)，乙醛酸途徑被激活，同時(shí)碳的代謝也由糖酵解轉(zhuǎn)而傾向于糖異生方向［26］。這種根據(jù)營(yíng)養(yǎng)物來(lái)源的變化而迅速改變代謝通路的能力大大增強(qiáng)了原核生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性。

相比原核生物，真核生物由于要求更加穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境，其代謝的調(diào)控也更加精細(xì)。在肝細(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)程中改變一些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（葡萄糖、氨基酸和脂肪酸）的濃度將影響相應(yīng)中間代謝酶的賴氨酸乙?；?，從而改變這些酶在細(xì)胞中間代謝中的活性和穩(wěn)定性［27］。

進(jìn)一步比較了沙門氏菌和人肝臟組織中的代謝酶賴氨酸乙?；揎椙闆r后發(fā)現(xiàn)，賴氨酸乙?；揎椪{(diào)控新陳代謝是一個(gè)在進(jìn)化上高度保守的調(diào)控機(jī)制，在新陳代謝的代謝方向改變以及不同代謝途徑轉(zhuǎn)換過(guò)程中起到關(guān)鍵作用。代謝酶乙?；揎椀难芯渴谷藗兏逦乜吹揭阴；揎椏赡苁桥c磷酸化、糖基化、甲基化等翻譯后修飾機(jī)制一樣，受到精細(xì)的調(diào)控，并且發(fā)揮著關(guān)鍵的作用［8］。

3.5 參與應(yīng)激反應(yīng)

賴氨酸的乙?；軌虼偈勾竽c桿菌抵御不同環(huán)境的刺激，乙酰基轉(zhuǎn)移酶YfiQ的提高，不僅會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞濃度的增加，而且能夠提高大腸桿菌抗熱和抗氧化的應(yīng)激能力［28］。然而，通過(guò)對(duì)去乙?；窩obB過(guò)量表達(dá)來(lái)減少乙?；?，會(huì)得到完全不同的結(jié)果。轉(zhuǎn)錄組學(xué)和實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)（qRT-PCR）表明，CobB在氧化應(yīng)激條件下能夠抑制katG的表達(dá)。另外，參與抗氧化活動(dòng)且由兩種成分組成的調(diào)節(jié)蛋白，如CpxA、UvrY、PhoP和 BasR可能是乙酰化的靶標(biāo)位點(diǎn)。這表明，乙?；趹?yīng)激反應(yīng)中發(fā)揮著一定的作用［29］。

3.6 調(diào)控功能性乙?；鞍住狝CS的活性

乙酰輔酶A 是能量代謝的重要中間代謝產(chǎn)物，在植物和細(xì)菌中，它可以由乙酸鹽和輔酶A 經(jīng)乙酰輔酶A 合成酶（acetyl-CoA synthase，ACS）催化得到，從而參與脂質(zhì)合成和產(chǎn)生能量等過(guò)程。

在沙門氏菌中，ACS 的活性受高度保守的賴氨酸K609調(diào)控，Pat 乙?；疉CS 使其失去催化活性，CobB 使乙?；腁CS 去乙酰化而有催化活性［30，31］。這種調(diào)控方式在細(xì)菌中可能是一種普遍的現(xiàn)象，例如，在E. coli K-12中，與Pat和CobB同源的YfiQ和NpdA，其相應(yīng)的ACS也受K609調(diào)控。在Bacillus subtilis中，Acs同樣由乙?；蛉ヒ阴；{(diào)控，但是這個(gè)過(guò)程由于有兩種去乙酰化酶——SrtN（依賴于NAD+）和AcuC（不依賴于NAD+）的參與而更加復(fù)雜。另外，Rhodopseudomonas palustris以及Mycobacterium tuberculosis中的ACS 的活性均可以受乙?；M(jìn)行可逆性的調(diào)控［32］，只是M. tuberculosis 中ACS 是由乙酸鹽而非乙酰輔酶A 提供乙?；?，并進(jìn)行自身乙酰化修飾調(diào)控的［33］。

4 乙酰化研究技術(shù)的發(fā)展

蛋白質(zhì)乙?；揎椀臋z測(cè)不同于磷酸化，磷酸化相對(duì)來(lái)說(shuō)易于檢測(cè)，可通過(guò)原位磷酸化標(biāo)記、靈敏的磷酸化特異性抗體等穩(wěn)定有效的手段進(jìn)行研究。而對(duì)于蛋白質(zhì)乙酰化研究的手段和方法十分有限，這些技術(shù)上的困難限制了蛋白質(zhì)乙?；饔玫难芯亢桶l(fā)展。

Kim等［34］于2006年，首次在蛋白質(zhì)組學(xué)水平上研究出一種檢測(cè)賴氨酸乙酰化的方法，即用賴氨酸乙?；禺愋钥贵w富集乙酰化肽段，再利用液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用（HPLC/MS）的方法進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果在200多個(gè)蛋白質(zhì)中檢測(cè)出大約400 個(gè)賴氨酸乙?；稽c(diǎn)。Choudhary 等［13］采用細(xì)胞培養(yǎng)條件下穩(wěn)定同位素標(biāo)記氨基酸（stable isotope labeling with amino acids in cell culture，SILAC）技術(shù)和高分辨率、高靈敏度的電場(chǎng)軌道阱回旋共振組合（LTQ Orbitrap）質(zhì)譜儀完成了乙?；M學(xué)的全面鑒定。另外，該研究小組對(duì)大約1 700 個(gè)乙酰化蛋白進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)超過(guò)3 500 個(gè)乙酰化位點(diǎn)，而磷酸化組學(xué)在大約2 200 個(gè)蛋白中檢測(cè)出6 600 個(gè)磷酸化位點(diǎn)［35］。因此，乙?；揎棊缀鹾土姿峄揎椷@一最重要的蛋白質(zhì)修飾方式一樣，能夠廣泛存在，并且發(fā)揮著重要的修飾作用。

SILAC技術(shù)對(duì)于乙?；娜骅b定及定量分析是十分有利的，其在不同實(shí)驗(yàn)條件下，通過(guò)用不同分子量的同位素標(biāo)記細(xì)胞的蛋白質(zhì)，并對(duì)混合的蛋白質(zhì)組中特異性乙?；亩芜M(jìn)行定量分析，能夠?qū)㈠e(cuò)誤率控制在0.1%-0.3%的低水平［36，37］。但是，SILAC技術(shù)是基于對(duì)成對(duì)樣本用穩(wěn)定同位素進(jìn)行蛋白標(biāo)記的，這一過(guò)程很難在活體動(dòng)物中進(jìn)行。非標(biāo)記定量（label-free quantification，LFQ）質(zhì)譜法很好地解決了活體檢測(cè)這個(gè)問(wèn)題。Schwer 等［38］采用LFQ 質(zhì)譜法，對(duì)能量限制（calorie restriction）過(guò)程中肝細(xì)胞線粒體的賴氨酸乙酰化水平變化進(jìn)行了檢測(cè)，使能量限制與線粒體蛋白質(zhì)上的乙酰化變化聯(lián)系到一起，從而表明LFQ 質(zhì)譜法對(duì)組織中的乙?；降臋z測(cè)是可行的。研究表明，以SILAC 和LFQ為基礎(chǔ)的質(zhì)譜分析方法已成為賴氨酸乙酰化研究的關(guān)鍵技術(shù)。運(yùn)用這些技術(shù)，可以在生理、病理和藥理?xiàng)l件下對(duì)乙?；鞍踪|(zhì)水平的高低進(jìn)行定量檢測(cè)和定性分析，從而為揭示乙?；揎椩谏砑安±?xiàng)l件下的作用提供豐富的信息。

隨著人們對(duì)乙?；芯康纳钊?，一些新技術(shù)和新方法也在乙?；难芯恐械玫搅藦V泛的應(yīng)用，同時(shí)發(fā)揮著重要的作用。例如，Mertins等［39］采用SEDPM（serial enrichments of different post-translational modification）技術(shù)對(duì)同一個(gè)生物樣品蛋白的翻譯后修飾進(jìn)行了整合分析，這為整體性研究細(xì)胞代謝及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑奠定了基礎(chǔ)。Lu 等［40］利用生物信息學(xué)技術(shù)對(duì)PhosphositePlus、Uniprot和 Choudhary 檢測(cè)的3 000 多個(gè)乙酰化位點(diǎn)這3個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行了分析，并結(jié)合gene ontology（GO）、KEGG、二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)等途徑整體分析了乙酰化蛋白的功能。另外，蛋白質(zhì)芯片作為蛋白質(zhì)組學(xué)強(qiáng)有力的工具，也被用于乙?；难芯?。Thao 等［41］利用蛋白質(zhì)芯片發(fā)現(xiàn)了大腸桿菌中Pat 蛋白的乙酰化底物；Zhang 等［42］利用蛋白質(zhì)芯片發(fā)現(xiàn)了大腸桿菌中CobB 的去乙?；孜铩＿@些結(jié)果表明，利用蛋白質(zhì)芯片對(duì)于尋找乙酰化底物以及新的去乙?；阜浅Ｓ欣?，這也為將來(lái)全局性尋找乙酰化蛋白相互作用蛋白，最終構(gòu)成一個(gè)乙酰化調(diào)控網(wǎng)絡(luò)提供強(qiáng)有力的工具。

5 蛋白質(zhì)乙?；膽?yīng)用及前景

5.1 蛋白乙酰化與代謝疾病

正常情況下，細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的乙酰化與去乙?；梢阴；D(zhuǎn)移酶和去乙酰化酶協(xié)同調(diào)控，二者處于動(dòng)態(tài)平衡，精確地調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)，從而維持細(xì)胞的正常生理和生化過(guò)程。然而，這種平衡一旦被打破，就會(huì)導(dǎo)致基因表達(dá)調(diào)控的紊亂，從而引起相關(guān)疾病的發(fā)生。目前，研究已發(fā)現(xiàn)多種疾病的發(fā)生與蛋白質(zhì)乙酰化和去乙?；胶馐д{(diào)有關(guān)，其中，研究最多的是與代謝相關(guān)的疾病。

研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞質(zhì)和線粒體中存在大量的乙酰化蛋白質(zhì)，絕大多數(shù)與中間代謝有關(guān)。在催化中間代謝的蛋白酶中，賴氨酸乙?；梢酝ㄟ^(guò)至少兩種機(jī)制調(diào)節(jié)代謝酶：乙酰化介導(dǎo)的調(diào)節(jié)代謝酶的活性；影響蛋白酶的穩(wěn)定性［43］。另外，代謝酶乙?；稽c(diǎn)的喪失會(huì)導(dǎo)致代謝酶活性與穩(wěn)定性不受乙酰化修飾的調(diào)控，從而引起體內(nèi)代謝紊亂，造成一些代謝中間產(chǎn)物的積累或者合成不足繼而引發(fā)代謝相關(guān)疾病。其中，糖尿病、肥胖癥等疾病均可能與代謝酶的乙酰化位點(diǎn)突變有關(guān)［44，45］。蛋白質(zhì)乙?；€參與阿爾茨海默氏癥、亨廷頓綜合征的調(diào)節(jié)，并且與心血管疾病和多種癌癥的發(fā)生有關(guān)［46，47］。因此，蛋白質(zhì)乙?；诖x疾病中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用，并可能為治療與代謝相關(guān)的疾病提供理論指導(dǎo)和新的思路［48，49］。

5.2 HDACIs的應(yīng)用

大量的研究表明，去乙?；敢种苿℉DACIs）具有廣泛的治療疾病的功能，已經(jīng)成為治療心臟病、糖尿病和癌癥等多種疾病的有潛力的試劑，并且部分已經(jīng)在臨床等中得到了很好的應(yīng)用。目前，HDACIs可分為四類：（1）短鏈脂肪酸，有丁酸鈉、丙戊酸等；（2）氧肟酸類，如曲古抑菌素（TSA）和辛二酰苯胺異羥肟酸（SAHA），其中，TSA是最早發(fā)現(xiàn)的天然組蛋白去乙?；敢种苿?，它通過(guò)改變?nèi)旧|(zhì)折疊構(gòu)象調(diào)節(jié)基因表達(dá)，且能改變蛋白質(zhì)乙?；蕉{(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的功能。而SAHA已被美國(guó)FDA批準(zhǔn)用于治療皮膚T 細(xì)胞淋巴瘤。（3）環(huán)形四肽類，有TrapoxinA、Apicidin和FR901128等；（4）苯甲酰胺類，如4-乙酰氨基-N-（2'-氨基苯基）-苯甲酰胺（CI994）和MS-275，兩者均有抗腫瘤作用［50，51］。

5.2.1 HDACIs在抗腫瘤中的應(yīng)用 近年來(lái)，HDACIs作為一種新型抗腫瘤藥物，能夠抑制腫瘤細(xì)胞的增殖，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)停滯、分化和凋亡，是很有前景的腫瘤治療藥物。已有大量研究報(bào)道，大部分組蛋白在腫瘤細(xì)胞中呈低乙?；癄顟B(tài)，組蛋白乙?；揎椖軌蛘{(diào)控基因的表達(dá)，并且其在腫瘤發(fā)生、發(fā)展中扮演重要角色。這對(duì)加深認(rèn)識(shí)腫瘤的發(fā)生機(jī)制有重要意義，也為腫瘤的治療提供了新的思路。研究表明，胃癌、乳腺癌等多種腫瘤組織中均有HDAC 表達(dá)的異常上調(diào)，導(dǎo)致了腫瘤細(xì)胞內(nèi)增殖、分化、凋亡相關(guān)基因表達(dá)的紊亂［52，53］，且HDACIs在基礎(chǔ)及臨床實(shí)驗(yàn)中均展示了良好的抗腫瘤效應(yīng)，且無(wú)明顯毒副作用［54］。Li等［55］研究發(fā)現(xiàn)，多種HDACIs已進(jìn)入抗腫瘤治療的Ⅰ期或Ⅱ期臨床研究，而且HDACIs不僅對(duì)腫瘤細(xì)胞存在直接的抑制作用，而且還可以克服腫瘤對(duì)其他藥物的抗藥性，這使得HDACIs與其他抗腫瘤藥物的聯(lián)用成為可能。目前，HDACIs 抗癌藥物已經(jīng)進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段。組蛋白去乙?；敢种苿┛梢詫?dǎo)致DNA 損傷，正常細(xì)胞可以修復(fù)這種損傷，而異常細(xì)胞不能，從而殺死癌癥細(xì)胞［56］。HDAC I和HDAC II類的抑制劑已經(jīng)被設(shè)計(jì)并應(yīng)用到臨床作為抗癌的試劑［57］。另外，HDAC III類（Sirtuin）的激活劑作為抗衰老和抗癌試劑，對(duì)治療心血管疾病和代謝疾病具有潛在的價(jià)值［58］。

最初對(duì)HDACIs的分子機(jī)制研究主要局限在轉(zhuǎn)錄過(guò)程的表觀遺傳調(diào)控（特別是對(duì)腫瘤抑制基因的調(diào)控）及其作用靶點(diǎn)組蛋白上，但隨著越來(lái)越多的非組蛋白上賴氨酸乙?；陌l(fā)現(xiàn)，HDACIs抑制腫瘤的分子機(jī)制也有了新的突破點(diǎn)和進(jìn)展。已有研究表明，發(fā)生賴氨酸乙?；姆墙M蛋白也是HDACIs的作用靶點(diǎn)［59］，并且Kim等對(duì)兩種組蛋白去乙?；敢种苿㏒AHA 和MS-275 的作用靶點(diǎn)進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，HDACIs具有非常高的特異性。例如，Hsp90 的α 和β 亞基在SAHA 處理后乙?；矫黠@升高，而MS-275 幾乎沒(méi)有影響；在誘導(dǎo)組蛋白乙?；?，SAHA比MS-275要更加有效；而p53 上5 個(gè)乙?；稽c(diǎn)中的4 個(gè)的乙酰化水平更易被MS-275 所提高［13］。這表明HDACIs存在非常高的底物特異性，同時(shí)為HDACIs作用機(jī)制的研究提供了理論依據(jù)。

5.2.2 HDACIs在抗炎癥中的應(yīng)用 蛋白質(zhì)乙?；揎検墙陙?lái)倍受關(guān)注的炎癥基因表達(dá)調(diào)控的新機(jī)制，蛋白質(zhì)去乙?；讣耙种苿?duì)炎癥及抗炎作用具有雙向的影響，主要表現(xiàn)為抑制作用。HDACIs對(duì)糖皮質(zhì)激素類藥物的抗炎作用具有抑制效果，其相互之間的作用機(jī)制尚不完全清楚。但是，基于HDACIs對(duì)免疫細(xì)胞、細(xì)胞因子等具有調(diào)節(jié)作用，且不依賴于HDACs 的表達(dá)的特點(diǎn)，其可能是治療糖皮質(zhì)激素類藥物不敏感型患者的理想藥物。研究證明，HDACIs 對(duì)免疫細(xì)胞的增殖分化、免疫細(xì)胞表面因子的表達(dá)及細(xì)胞因子的分泌均有較強(qiáng)的抑制作用，說(shuō)明其在器官移植抗免疫排斥治療中亦有較廣的應(yīng)用前景［60］。

5.2.3 HDACIs在其他疾病治療中的應(yīng)用 用組蛋白去乙?；敢种苿┱T導(dǎo)治療耐藥復(fù)發(fā)的白血病患者，取得完全的臨床緩解。例如，SAHA 可以引起急性髓樣白血病細(xì)胞的DNA 損傷［61］。這說(shuō)明HATs /HDACs 功能紊亂是白血病發(fā)生或耐藥的一個(gè)重要機(jī)制，調(diào)節(jié)HATs/HDACs 的平衡，促進(jìn)蛋白質(zhì)的正常乙酰化，可能是治療白血病及其他惡性腫瘤的新途徑［62］。因而，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)新的、具有較低毒性和選擇性的HDACIs具有重大的意義。

6 展望

賴氨酸乙?；c甲基化、磷酸化、糖基化等翻譯后修飾機(jī)制一樣，都是參與到包括新陳代謝等生命活動(dòng)的廣泛調(diào)控機(jī)制，但是它們之間的關(guān)系如何現(xiàn)在依然未知。利用高分辨率質(zhì)譜技術(shù)相繼發(fā)現(xiàn)賴氨酸的丙二?；顽牾；?，并且Peng等［63］發(fā)現(xiàn)Sirt5 能夠催化賴氨酸去琥珀?；腿ケ狨；?，首次證明了賴氨酸去乙?；福℉DAC）的非去乙酰化的活性。另外，Weinertn 等［64］的研究表明，大腸桿菌中大多數(shù)蛋白質(zhì)乙?；稽c(diǎn)也發(fā)生琥珀?；揎棧瑥亩M(jìn)一步證明乙?；顽牾；o密相關(guān)?？梢灶A(yù)測(cè)大腸桿菌中還存在新的去乙?；福蛟S其對(duì)琥珀?；捌渌揎椃绞揭灿凶饔谩Ａ硗?，以代謝調(diào)控為例，乙?；c其他調(diào)控機(jī)制之間是如何相互協(xié)調(diào)而最終實(shí)現(xiàn)機(jī)體代謝平衡的，以及乙?；诖x調(diào)控中更細(xì)致的作用機(jī)制，都值得人們進(jìn)一步探究。隨著乙?；{(diào)控代謝酶的分子機(jī)制的逐漸闡明，可以確定乙?；欠窬哂袇f(xié)調(diào)真核或原核生物整個(gè)代謝網(wǎng)絡(luò)的功能。

蛋白質(zhì)乙?；臋z測(cè)技術(shù)正逐漸取得快速發(fā)展，例如，高分辨率質(zhì)譜技術(shù)和蛋白質(zhì)芯片都得到了廣泛的應(yīng)用，從而推動(dòng)了乙?；难芯?。然而，檢測(cè)技術(shù)的不斷進(jìn)步帶來(lái)了大量乙?；臄?shù)據(jù)，這需要更先進(jìn)的計(jì)算機(jī)工具和分析工具來(lái)獲取有用的信息［65］。因而，對(duì)于蛋白質(zhì)乙酰化的研究需要多個(gè)學(xué)科的研究者共同參與。

此外，對(duì)于蛋白質(zhì)乙?；霈F(xiàn)了很多新的研究方向，已有研究表明組蛋白乙?；瘜?duì)植物生長(zhǎng)、發(fā)育、開(kāi)花、逆境脅迫及激素信號(hào)應(yīng)答等起著重要的作用；并且其可能在植物的細(xì)胞壁防御病菌侵害、減緩細(xì)胞壁的降解等方面也發(fā)揮重要的作用［66］，但無(wú)論是方法上的成熟性，還是目前所取得成果都遠(yuǎn)不及在原核以及高等動(dòng)物中所達(dá)到的水平。另外，賴氨酸乙酰化在原核生物中的范圍、在病原菌中未發(fā)現(xiàn)的功能等問(wèn)題，都需要進(jìn)一步探究。HDACIs如上文所述在治療人類疾病方面得到了廣泛的應(yīng)用，但其是否可用于防治植物病害的發(fā)生并不清楚，可以預(yù)測(cè)HDACIs非常有潛力來(lái)控制植物病害的流行。HDACIs作為一種綠色的、對(duì)環(huán)境友好的小分子化合物，將為控制植物病害的發(fā)生提供新的選擇。

［1］ Zhang K, Tian S, Fan E. Protein lysine acetylation analysis：current MS-based proteomic technologies［J］. Analyst, 2013, 138（6）：1628-1636.

［2］ Hu J, Guo Y, Li Y. Research progress in protein post-translational modification［J］. Chin Sci Bull, 2006, 51（6）：633-645.

［3］ Averbeck NB, Durante M. Protein acetylation within the cellular response to radiation［J］. J Cell Physiol, 2011, 226（4）：962-967.

［4］ Bernal V, Castano-Cerezo S, Gallego-Jara J, et al. Regulation of bacterial physiology by lysine acetylation of proteins［J］. N Biotechnol, 2014, 31（6）：586-595.

［5］ Xie L, Li W, Xie J. Prokaryotic Nepsilon-lysine acetylomes and implications for new antibiotics［J］. J Cell Biochem, 2012, 113（12）：3601-3609.

［6］ Hu LI, Lima BP, Wolfe AJ. Bacterial protein acetylation：the dawning of a new age［J］. Mol Microbiol, 2010, 77（1）：15-21.

［7］ Schuetze KB, McKinsey TA, Long CS. Targeting cardiac fibroblasts to treat fibrosis of the heart：Focus on HDACs［J］. Journal of Molecular & Cellular Cardiology, 2014, 70：100-107.

［8］ Tao S, Escalante-Semerena JC. Control of protein function by reversible Nε-lysine acetylation in bacteria［J］. Current Opinion in Microbiology, 2011, 14：200-204.

［9］ Allfrey VG, Faulkner R, Mirsky AE. Acetylation and methylation of histones and their possible role in the regulation of RNA synthesis［J］. Proc Natl Acad Sci USA, 1964, 51：786-794.

［10］ Jones JD, O’Connor CD. Protein acetylation in prokaryotes［J］. Proteomics, 2011, 11（15）：3012-3022.

［11］ Zhang J, Sprung R, Pei J, et al. Lysine acetylation is a highly abundant and evolutionarily conserved modification in Escherichia coli［J］. Mol Cell Proteomics, 2009, 8：215-225.

［12］ Kouzarides T. Histone acetylases and deacetylases in cell proliferation［J］. Current Opinion In Genetics & Development, 1999, 9（1）：40-48.

［13］ Choudhary C, Kumar C, Gnad F, et al. Lysine acetylation targets protein complexes and co-regulates major cellular functions［J］. Science, 2009, 325（5942）：834-840.

［14］ Glozak MA, Sengupta N, Zhang X, et al. Acetylation and deacetylation of non-histone proteins［J］. Gene, 2005, 363：15-23.

［15］ Richard HG, Sarah S. CBP/p300 in cell growth, transformation, and development［J］. Genes & Development, 2000, 14：1553-1577.

［16］ Liang W, Deutscher MP. Transfer-messenger RNA-SmpB protein regulates ribonuclease R turnover by promoting binding of HslUV and Lon proteases［J］. J Biol Chem, 2012, 287（40）：33472-33479.

［17］ Liang W, Malhotra A, Deutscher MP. Acetylation regulates the stability of a bacterial protein：growth stage-dependent modification of RNase R［J］. Mol Cell, 2011, 44（1）：160-166.

［18］ Liang W, Deutscher MP. Post-translational modification of RNase R is regulated by stress-dependent reduction in the acetylatingenzyme Pka（YfiQ）［J］. RNA, 2012, 18（1）：37-41.

［19］ Vladimirov N, Sourjik V. Chemotaxis：how bacteria use memory［J］. Biol Chem, 2009, 390（11）：1097-1104.

［20］ Michael E. A hitchhiker’s guide through advances and conceptual changes in chemotaxis［J］. J Cell Physiol, 2007, 213：574-580.

［21］ Li R, Gu J, Chen YY, et al. CobB regulates Escherichia coli chemotaxis by deacetylating the response regulator CheY［J］. Mol Microbiol, 2010, 76（5）：1162-1174.

［22］ Liarzi O, Barak R, Bronner V, et al. Acetylation represses the binding of CheY to its target proteins［J］. Mol Microbiol, 2010, 76（4）：932-943.

［23］ Barak R, Eisenbach M. Co-regulation of acetylation and phosphorylation of CheY, a response regulator in chemotaxis of Escherichia coli［J］. J Mol Biol, 2004, 342（2）：375-381.

［24］ Xu W, Li Y, Liu C, et al. Protein lysine acetylation guards metabolic homeostasis to fight against cancer［J］. Oncogene, 2014, 33（18）：2279-2285.

［25］ Zhao S, Xu W, Jiang W, et al. Regulation of cellular metabolism by protein lysine acetylation［J］. Science, 2010, 327（5968）：1000-1004.

［26］ Wang Q, Zhang Y, Yang C, et al. Acetylation of metabolic enzymes coordinates carbon source utilization and metabolic flux［J］. Science, 2010, 327（5968）：1004-1007.

［27］ Huang W, Wang Z, Lei QY. Acetylation control of metabolic enzymes in cancer：an updated version［J］. Acta Biochimica Et Biophysica Sinica, 2014, 46（3）：204-213.

［28］ Lima BP, Antelmann H, Gronau K, et al. Involvement of protein acetylation in glucose-induced transcription of a stress-responsive promoter［J］. Mol Microbiol, 2011, 81：1190-1204.

［29］ Ma Q, Wood TK. Protein acetylation in prokaryotes increases stress resistance［J］. Biochem Biophys Res Commun, 2011, 410（4）：846-851.

［30］ Jones JD, O’Connor CD. Protein acetylation in prokaryotes［J］. Proteomics, 2011, 11（15）：3012-3022.

［31］ Hodawadekar SC, Marmorstein R. Chemistry of acetyl transfer by histone mod-ifying enzymes：structure, mechanism and implications for effector design［J］. Oncogene, 2007, 26：5528-5540.

［32］ Crosby HA, Heiniger EK, Harwood CS, et al. Reversible N epsilonlysine acetylation regulates the activity of acyl-CoA synthetases involved in anaerobic benzoate catabolism in Rhodopseudomonas palustris［J］. Mol Microbiol, 2010, 76（4）：874-888.

［33］ Li R, Gu J, Chen P, et al. Purification and characterization of the acetyl-CoA synthetase from Mycobacterium tuberculosis［J］. Acta Biochim Biophys Sin（Shanghai）, 2011, 43（11）：891-899.

［34］ Kim SC, Sprung R, Chen Y, et al. Substrate and functional diversity of lysine acetylation revealed by a proteomics survey［J］. Mol Cell, 2006, 23（4）：607-618.

［35］ Olsen JV, Blagoev B, Gnad F, et al. Global, in vivo, and site-specific phosphorylation dynamics in signaling networks［J］. Cell, 2006, 127（3）：635-648.

［36］ Mann M. Functional and quantitative proteomics using SILAC［J］. Nat Rev Mol Cell Biol, 2006, 7（12）：952-958.

［37］ Mischerikow N, Heck AAR. Targeted large-scale analysis of protein acetylation［J］. Proteomics, 2011, 11：571-589.

［38］ Schwer B, Eckersdorff M, Li Y, et al. Calorie restriction alters mitochondrial protein acetylation［J］. Aging Cell, 2009, 8（5）：604-606.

［39］ Mertins P, Qiao JW, Patel J, et al. Integrated proteomic analysis of post-translational modifications by serial enrichment［J］. Nat Methods, 2013, 10（7）：634-637.

［40］ Lu ZK, Cheng ZY, Zhao YM, et al. Bioinformatic analysis and post-translational modification crosstalk prediction of lysine acetylation［J］. PLoS One, 2011, 6（12）：e28228.

［41］ Thao S, Chen CS, Zhu H, et al. N-epsilon-lysine acetylation of a bacterial transcription factor inhibits its DNA-binding activity［J］. PLoS One, 2010, 5（12）：e15123.

［42］ Zhang QF, Gu J, Gong P, et al. Reversibly acetylated lysine residues play important roles in the enzymatic activity of Escherichia coli N-hydroxyarylamine O-acetyltransferase［J］. FEBS J, 2013, 280（9）：1966-1979.

［43］ Zhao S, Xu W, Jiang W, et al. Regulation of cellular metabolism by protein lysine acetylation［J］. Science, 2010, 327：1000-1004.

［44］ Dominy JE, Gerhart-Hines Z, Puigserver P. Nutrient-dependent acetylation controls basic regulatory metabolic switches and cellular reprogramming［J］. Cold Spring Harb Symp Quant Biol, 2011, 76：203-209.

［45］ Jiang WQ, Wang SW, Zhao SM, et al. Acetylation regulates gluconeogenesis by promoting PEPCK1 degradation via recruiting the UBR5 ubiquitin ligase［J］. Molecular Cell, 2011, 43（1）：33-44.

［46］ Huang da W, Sherman BT, Lempicki RA. Systematic and integrative analysis of large gene lists using DAVID bioinformatics resources［J］. Nat Protoc, 2009, 4：44-57.

［47］ Tan J, Cang S, Ma Y, et al. Novel histone deacetylase inhibitors in clinical trials as anti-cancer agents［J］. J Hematol Oncol, 2010, 3：5.

［48］ Lagouge M, Argmann C, Gerhart-Hines Z. Resveratrolimproves mitochondrial function and protects againstmetabolic disease by activating SIRT1 and PGC-1α［J］. Cell, 2006, 127：1109-1122.

［49］ Anderson KA, Hirschey MD. Mitochondrial protein acetylation regulates metabolism［J］. Essays Biochem, 2012, 52：23-35.

［50］ Schrump DS. Cytotoxicity mediated by histone deacetylase inhibitors in cancer cells：echanisms and potential clinical implications［J］. Clin Cancer Res, 2009, 5（12）：3947-3957.

［51］ Starai VJ, Celic I, Cole RN, et al. Sir2-dependent activation of acetyl-CoA synthetase by deacetylation of active lysine［J］. Science, 2002, 298：2390-2392.

［52］ Mund C, Lyko F. Epigenetic cancer therapy：Proof of concept and remaining challenges［J］. Bioessays, 2010, 32（11）：949-957.

［53］ Drapier JC, Hibbs JB. HJ. Murine cytotoxic activated macrophages inhibit aconi-tase in tumor cells. Inhibition involves the iron-sulfur prosthetic group and is reversible［J］. J Clin Invest 1986, 78：790-797.

［54］ Mehnert JM, Kelly WK. Histone deacetylase inhibitors：biology and mechanism of action［J］. Cancer J, 2007, 13（1）：23-29.

［55］ Giudice FS, Pinto DJ, Nor JE, et al. Inhibition of histone deacetylase impacts cancer stem cells and induces epithelialmesenchyme transition of head and neck cancer［J］. PLoS One, 2013, 8（3）：e58672.

［56］ Sun DF, Zhang YJ, Tian XQ, et al. Inhibition of m TOR signalling potentiates the effects of trichostatin A in human gastric cancer cell lines by promoting histone acetylation［J］. Cell Biology International, 2014, 38（1）：50-63.

［57］ Bertrand P. Inside HDAC with HDAC inhibitors［J］. Eur J Med Chem, 2010, 45：2095-2116.

［58］ Chan V, Fenning A, Iyer A, et al. Resveratrol improves cardiovascular function in DOCA-salt hypertensive rats［J］. Curr Pharm Biotechnol, 2011, 12：429-436.

［59］ Ocker M. Deacetylase inhibitors-focus on non-histone targets and effects［J］. World J Biol Chem, 2010, 1（5）：55-61.

［60］ Ito K, Charron CE, Adcock IM. Impact of protein acetylation in inflammatory lung diseases［J］. Phamacal Ther, 2007, 116：249-265.

［61］ Petruccelli LA, Dupéré-Ri, Cher D, Pettersson F, et al. Vorinostat induces reactive oxygen species and DNA damage in acute myeloid leukemia cells［J］. PLoS One, 2011, 6（6）：e20987.

［62］ Chen Z, Ye X, Tang N, et al. The histone acetylranseferase h MOF acetylates Nrf2 and regulates anti-drug responses in human nonsmall cell lung cancer［J］. British Journal of Pharmacology, 2014, 171（13）：3196-3211.

［63］ Peng C, Lu Z, Xie Z, et al. The first identification of lysine malonylation substrates and its regulatory enzyme［J］. Mol Cell Proteomics, 2011, 10（12）：M111. 012658.

［64］ Weinert BT, Sch?lz C, Wagner SA, et al. Lysine succinylation is a frequently occurring modification in prokaryotes and eukaryotes and extensively overlaps with acetylation［J］. Cell Rep, 2013, 4（4）：842-851.

［65］ Hou T, Zheng G, Zhang P, et al. LAceP：lysine acetylation site prediction using logistic regression classifiers［J］. PLoS One, 2014, 9（2）：1-7.

［66］ Gille S, Pauly M. O-acetylation of plant cell wall polysaccharides［J］. Frontiers in Plant Science, 2012, 3（12）：1-7.

The Research Progress of Protein Acetylation

Lü Binna Liang Wenxing
（College of Agronomy and Plant Protection，Qingdao Agricultural University，Qingdao 266109）

Protein acetylation is a ubiquitous, reversible and highly regulated protein post-translational modification. It mainly occurs in-NH2of protein lysine residues. Protein acetylation was firstly reported about 50 years ago, and now has been the international research hotspot in the field of protein. Acetylation is catalyzed by lysine acetyltransferases and lysine deacetylases, It was involved in almost every aspects of biological processes, including transcription, stress response, central metabolism and protein synthesis and degradation, etc. In recent years, the detection technology of acetylation, which includes mass spectrometry（MS）and protein chip and so on, has developed rapidly and provides a powerful tool for advanced study of acetylation. Protein acetylation is widely used and mainly plays an important role in metabolic diseases. In addition, histone deacetylase inhibitor（HDACIs）has become the potential agent to treat a variety of diseases such as heart disease, diabetes, and cancer. This review probes and summarizes the study process, function, detecting techniques and applications of the acetylation, and also discusses the future directions as well as the prospects of protein acetylation research.

protein acetylation；metabolism；HDACIs；lysine acetyltransferase

10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.03.003

2015-01-12

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（31370779）

呂斌娜，女，碩士研究生，研究方向：蛋白質(zhì)組學(xué)，分子植物病理學(xué)；E-mial：lvbinna03@163.com

梁文星，男，博士，教授，研究方向：蛋白質(zhì)組學(xué)，分子植物病理學(xué)；E-mial：wliang790625@163.com