【表观遗传蛋白修饰专题】详解赖氨酸巴豆酰化研究进展

随着人们对蛋白质功能和生物学机制研究的逐步深入，蛋白质翻译后修饰的重要性与日俱增。比如磷酸化、乙酰化、泛素化、琥珀酰化等翻译后修饰是真核细胞生物调节蛋白质发挥生物学功能的重要方式，对发育、代谢、疾病等众多过程均起到关键的调控作用。相比于磷酸化乙酰化等早已被人熟知的修饰类型，赖氨酸巴豆酰化（Lysine Crotonylation, Kcr）可以算是修饰领域的"晚辈"，其在2011年才由芝加哥大学赵英明教授研究团队发现，刊发于*期刊Cell杂志，并被Cell杂志评选为2011年表观遗传领域的研究亮点。巴豆酰化发现之初就引起了科学界的广泛关注，短短5年时间，巴豆酰化的研究更是取得了长足发展，下面，小编就带各位梳理下近些年巴豆酰化研究的热点发现。
  
1.Identification of 67 histone marks and histone lysine crotonylation as a new type of histone modification.巴豆酰化修饰被发现
Cell, IF= 32.242, PMID: 21925322

 
摘要
前体蛋白是没有活性的，常常要进行一个系列的翻译后加工，才能成为具有功能的成熟蛋白。加工的类型是多种多样的，一般分为四种：N-端fMet或Met的切除，二硫键的形成；化学修饰和剪切。这些翻译后修饰具有重要的意义，通过这些修饰，蛋白上被加上小化学基团，比如乙酰化的作用是将一个乙酰基因吸附到蛋白质，这是一种常见的修饰模式，蛋白的功能因此大大被改变。在几种氨基酸中，赖氨酸由于其非凡的化学反应活性，常常成为被修饰的目标。

 
1）本次研究在细胞中筛查出了67个新组蛋白修饰标记，并由此发现了一种新型组蛋白翻译后修饰方式--赖氨酸巴豆酰化（Crotonylation) 修饰。
2）通过进一步的结构及基因组定位分析，证实了氨酸巴豆酰化修饰是一种进化高度保守，且在生物学功能上*不同于组蛋白赖氨酸乙酰化 (Kac)的蛋白质修饰方式。
3）在人类体细胞和小鼠细胞基因组中，组蛋白Kcr分布于基因活性转录启动区域或增强子上。在减数分裂后的细胞中，Kcr高丰度集中在性染色体上标记特异性基因，其中包括大量性染色体活性基因。
  
新研究报道了新型蛋白质琥珀酰化修饰后发现的又一种新型的蛋白质修饰方式----赖氨酸巴豆酰化修饰，并阐述了其生物学功能。证明该修饰能与活性转录启动区域和增强子密切作用，并与减数分裂后期细胞中性染色体的活性基因密切相关。这些研究发现对于深入了解蛋白的多项生物功能，以及蛋白翻译后修饰对于蛋白功能的影响具有重要意义。