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.2010年2月19日；327(5968):1000-4.
doi:10.1126/science.1179689。

蛋白质赖氨酸乙酰化对细胞代谢的调节

赵世民（Shimin Zhao） 1, 魏旭, 姜文清, 魏瑜, 阎琳, 张腾飞, 姚军（Jun Yao）, 李周, 曾亚雪, 李红（音）, 李一雪, Jiong Shi公司, 文林安, 苏珊·M·汉考克, 何福初, 秦伦秀, 詹森·钦, 杨鹏远, 西安晨, 群英雷, 岳雄, 关坤良
附属公司

蛋白赖氨酸乙酰化对细胞代谢的调节

赵世民（Shimin Zhao）等。 科学类. .

摘要

蛋白赖氨酸乙酰化已成为细胞调节中一种关键的翻译后修饰，特别是通过组蛋白和核转录调节因子的修饰。我们表明赖氨酸乙酰化是催化中间代谢的酶中普遍存在的修饰。事实上，在人类肝组织中发现糖解、糖异生、三羧酸（TCA）循环、尿素循环、脂肪酸代谢和糖原代谢中的每一种酶都被乙酰化。代谢燃料的浓度，如葡萄糖、氨基酸和脂肪酸，影响代谢酶的乙酰化状态。脂肪酸氧化中的乙酰化活化烯醇辅酶A水合酶/3-羟酰辅酶A脱氢酶和TCA循环中的苹果酸脱氢酶，在尿素循环中抑制精氨琥珀酸裂解酶，在糖异生中不稳定磷酸烯醇丙酮酸羧激酶。我们的研究表明乙酰化在代谢调节中起着重要作用。

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数字

图1
图1
肝脏代谢酶的乙酰化。(A类)三项乙酰化蛋白质组研究的比较：本研究和（2，3）。(B类)中间代谢中酶的优先乙酰化。Fisher对乙酰化蛋白与肝脏总蛋白进行的精确比较表明，乙酰化在中间代谢酶中更为普遍。(C类到G公司)蛋白质组调查确定的乙酰化代谢酶用红色标记。有关缩写的关键信息，请参阅支持的在线材料。
图2
图2
通过乙酰化激活EHHADH和MDH。(A类)脱乙酰酶抑制剂增加了EHHADH的乙酰化。用乙酰赖氨酸抗体（α-AcK）免疫印迹（IB）检测外源表达和免疫沉淀（IP）EHHADH。(B类)iTRAQ MS定量EHHADH乙酰化。根据iTRAQ标记的相对强度计算肽的定量。(C类)暴露于脱乙酰酶抑制剂的细胞中EHHADH的激活。此面板中的数据和后续数据来自三次重复实验。(天)脂肪酸诱导的EHHADH乙酰化和活性。对HEK293T细胞中外源性表达的EHHDH的乙酰化和活性进行监测。(E类)MDH乙酰化。MDH-Myc在HEK293T细胞中表达，并通过免疫印迹法测定乙酰化。(F类)MDH的定量MS分析。FLAG标记的MDH在HEK293T细胞中过表达，并通过免疫沉淀进行纯化。用FTICR-MS分析洗脱后的完整MDH蛋白(G公司)葡萄糖促进MDH乙酰化。(H（H）)通过乙酰化激活MDH。分别测定Chang和HEK293T细胞内源性和外源性表达的MDH的活性，并根据肌动蛋白进行标准化。(我)通过体外脱乙酰化灭活MDH。将免疫沉淀的MDH与CobB脱乙酰酶或不与CobB脱乙酰酶一起孵育，并测定活性。NAD是CobB的重要辅因子，作为阴性对照被省略。(J型)葡萄糖激活MDH。除了用葡萄糖处理细胞外，实验与（H）相似。
图3
图3
乙酰化灭活ASL。(A类和B类)ASL乙酰化。标记有FLAG的ASL或ASLK288R公路在HEK293T细胞中过表达，免疫沉淀，并用乙酰赖氨酸（A）或乙酰-Lys抗体检测288（B） ●●●●。(C类)额外氨基酸对ASL乙酰化的抑制作用。ASL是从转染的HEK293T细胞中免疫沉淀出来的，这些细胞用不同浓度的氨基酸处理。(天)抑制ASL对NAM和TSA的反应。野生型和突变型ASL-K288R（野生型活性的132%）蛋白在用NAM和TSA处理的HEK293T细胞中表达。免疫沉淀ASL的活性归一化为总蛋白。(E类)赖氨酸的要求288氨基酸活化ASL的乙酰化。野生型和突变型ASL蛋白在含有不同氨基酸浓度的培养基中培养的HEK293T细胞中过度表达。(F类和G公司)葡萄糖对ASL乙酰化和活性的影响。ASL在用不同浓度葡萄糖处理的HEK293T细胞中过度表达。测定免疫沉淀ASL的乙酰化和活性。(H（H）)通过体外脱乙酰化激活ASL。体外脱乙酰类似于图2I。
图4
图4
通过乙酰化作用使PEPCK1不稳定。(A类)葡萄糖诱导PEPCK1乙酰化。(B类)氨基酸减少PEPCK1乙酰化。(C类)葡萄糖诱导PEPCK1蛋白的耗竭。用PEPCK1抗体检测内源性PEPCK水平。(天)TSA和NAM降低PEPCK1蛋白丰度。(E类)葡萄糖破坏PEPCK1的稳定性。在时间零点添加环己酰亚胺以阻止HEK293细胞中的翻译。通过Western blotting测定PEPCK1蛋白丰度。(F类)对脱乙酰酶的抑制使野生型不稳定，但使乙酰化缺陷突变体PEPCK1不稳定。
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中的注释

  • 细胞生物学。竞争对手的崛起。
    诺维尔A，麦克马洪SB。 Norvell A等人。 科学。2010年2月19日；327(5968):964-5. doi:10.1126/science.1187159。 科学。2010 PMID：20167774 没有可用的摘要。

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