乙酰化修飾是蛋白質翻譯后修飾的一種,在真核以及原核生物中都普遍存在,對蛋白質構象、活性以及穩定性等調控具有重要的調控作用。
姚玉峰課題組長期致力于乙酰化修飾研究,以重要的腸道病原菌沙門菌為研究對象,在該領域做出了系列原創性發現。在沙門菌乙酰化組學(Science, 2010)的基礎上,2015年課題組報道乙酰化修飾系統參與沙門菌耐酸的機制,隨后發現乙酰基轉移酶調控沙門菌毒力的內在機理(J Infect Dis, 2016),并進一步發現乙酰化修飾調節沙門菌毒力島I的關鍵轉錄因子HilD的分子機制(J Infect Dis, 2017)。課題組還發現乙酰化修飾抑制沙門菌全局性因子PhoP的DNA結合能力從而調控沙門菌在巨噬細胞內的復制,以及亮氨酸反應蛋白Lrp 的DNA結合域乙酰化修飾的生理意義。另外,課題組還報道了乙酰化修飾調控細菌復制起始蛋白DnaA的活力,從而影響細菌DNA復制。
在這篇綜述中,研究人員總結了近年細菌乙酰化修飾的研究進展,特別是與病原菌致病性的關系。大量的乙酰化修飾組學研究顯示細菌中很多的蛋白都存在乙酰化修飾,這些蛋白包含一些與細菌毒力相關的蛋白。目前已經實驗驗證多個毒力蛋白存在乙酰化修飾,并且乙酰化修飾調節蛋白的活性,包括調控細菌趨化性、運動、耐酸、DNA的復制以及在巨噬細胞內的復制等生理功能,zui終調控病原菌的致病性。
真核生物的組蛋白去乙酰化酶抑制劑是很好的疾病治療靶點,已有兩款抑制劑被FDA認證為臨床藥品。目前對細菌乙酰化修飾的研究表明,細菌代謝小分子乙酰磷酸可直接乙酰化修飾底物蛋白。乙酰磷酸只存在于細菌中,且可能成為抗菌感染的重要靶標,因此對于細菌乙酰化修飾的深入研究不僅有助于理解病原菌的致病機制,而且具有重要的臨床應用意義。
綜述還進一步提出未來蛋白質乙酰化研究的發展方向,隨著技術的發展,更多病原菌乙酰化修飾的密碼將被打開,更多乙酰化修飾與其他蛋白質修飾之間的互作關系將被理清,乙酰化修飾調控病原菌毒力的網絡將逐步被揭示。
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