2022 年6 月27 日，Nature Methods期刊在線發(fā)表了我校郝海平/葉慧團隊的最新研究工作成果（Cyclic immonium ion of lactyllysine reveals widespread lactylation in the human proteome）。2019級博士研究生皖寧和2018級碩士研究生王念為本論文的共同第一作者，我校葉慧研究員、郝海平教授和南京中醫(yī)藥大學王南溪教授為本文的共同通訊作者，中國藥科大學為本文的第一通訊單位。該工作的主要合作者包括王廣基院士、邵暢博士和余思琴、張漢卿、王德祥、陸文捷、孔影、王鑫淼、呂浪浪等；我校藥科院江蘇省藥物代謝動力學重點實驗室對該工作的開展給予了大力支持。

該工作針對乳酸是否可以直接共價修飾非組蛋白進而發(fā)揮生物學效應(yīng)的科學問題，提出在公共的人類蛋白質(zhì)組深度測序數(shù)據(jù)中搜索乳酰化修飾的新底物蛋白的策略。然而，由于從非富集的蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)中檢索修飾的假陽性率極高，若能發(fā)現(xiàn)修飾特異性的特征離子則能通過譜圖篩選，顯著降低鑒定的假陽性率，揭示真實修飾位點和靶蛋白，指導后續(xù)的生物學驗證?；诖诵枨?，該團隊通過合成和研究模型乳?；亩蔚淖V圖，首次發(fā)現(xiàn)了攜帶乳酰化修飾賴氨酸的多肽在碰撞室中經(jīng)過二級斷裂會形成鏈狀亞胺離子，該離子經(jīng)過脫氨形成次生碎片——環(huán)狀亞胺離子。進一步通過分析生物樣本中富集的大量乳?；栃噪亩危僖越f條人類蛋白質(zhì)組的非修飾肽段譜圖作為陰性對照，確證了環(huán)狀亞胺離子指征乳?；揎椀撵`敏度和特異性，提出該離子作為判定數(shù)據(jù)庫檢索的乳?；鎸嵟c否的金標準。

基于該診斷離子策略，研究者從現(xiàn)有的非富集、大規(guī)模人類蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)資源中挖掘了全新的、豐富的乳?；揎椀孜锏鞍缀臀稽c的信息，特別是從2020年Nature Methods發(fā)表的Meltome Atlas庫的人類細胞蛋白質(zhì)組熱穩(wěn)定性數(shù)據(jù)中，發(fā)現(xiàn)乳?；揎椄叨雀患谔墙徒馔?。其中，代謝酶ALDOA的乳?；揎棿嬖谟诙喾N人類腫瘤細胞系且修飾占位比高，引發(fā)了乳?；揎椪{(diào)節(jié)代謝酶活性等功能，進而調(diào)控糖酵解通路的猜想。

郝海平、葉慧團隊進一步聯(lián)合王南溪課題組，利用先進的化學生物學技術(shù)——基因密碼子擴展技術(shù)，首次實現(xiàn)向靶蛋白ALDOA 定點引入乳?；揎?，并發(fā)現(xiàn)修飾后酶活性顯著降低，揭示了乳酸蓄積后，能通過共價修飾糖酵解通路的上游代謝酶，抑制糖酵解活躍度的反饋調(diào)節(jié)機制，對生物化學領(lǐng)域現(xiàn)有的“終產(chǎn)物抑制”的調(diào)控模式進行了補充。

綜上，該研究表明乳?；菑V泛存在于人類組織和細胞中的一種非組蛋白特異性的、具有生物學功能的翻譯后修飾。該示蹤技術(shù)的應(yīng)用能夠助力在未來發(fā)現(xiàn)更多樣的乳?；揎椀鞍?，并且揭示乳?；揎椀膭討B(tài)變化與乳酸紊亂驅(qū)動炎癥、腫瘤等重大慢性疾病發(fā)生發(fā)展的關(guān)聯(lián)，提示新的治療靶點。該工作得到了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金面上項目、中國藥科大學興藥學者計劃、天然藥物活性組分與藥效國家重點實驗室自主研究課題、中央高校基本科研業(yè)務(wù)費等資助。