德国马普生物化学研究所和丹麦哥本哈根大学的研究人员发现，人体蛋白质化学组分中的醋酸根对人体细胞的变化有很大影响，不管是细胞分裂，还是DNA遗传，或是细胞老化过程，醋酸根都起着分子开关的作用。这一发现将对开发治疗癌症、老年痴呆症和帕金森氏病药物有重要意义，该项研究成果已被刊登在最新一期的美国《科学》杂志上。
研究人员发现，蛋白质分子与醋酸根的结合，可以控制蛋白质特定功能的开启或关闭，而通过特定化学酶的乙酰化作用，醋酸根可以与蛋白质分子分开，这一可逆过程对细胞的许多变化起着决定性的作用。德国马普生物化学所的研究人员利用他们自己开发的新技术，首次对蛋白质与醋酸根的结合，及整个蛋白质分子开关的过程状态进行了检测，在约1800个蛋白质中总共发现超过3600个分子开关节点，并发现蛋白质乙酰化的能力远远超过迄今的想象。
研究人员过去认为，蛋白质的乙酰化对细胞核的基因调节只起到一定的作用，而最新的研究结果显示：所有的细胞变化过程都与此有关，例如细胞分裂、DNA信息的遗传或DNA的修补。没有乙酰化，细胞就丧失功能。使蛋白质乙酰化的是各种酶，例如Cdc28，这种酶对酵母细胞的分裂是必须的，没有这种酶的参与，乙酰开关就无法工作，酵母细胞就会死亡。
蛋白质调节功能的缺损是导致许多疾病的根源，因此，利用蛋白质乙酰化原理开发新药具有重要的意义，特别是治疗癌症的药物。丹麦哥本哈根大学的研究人员认为另一重要的应用领域是治疗老年性疾病，如老年痴呆症和帕金森氏病。虽然蛋白质乙酰化在生物和临床医学上有重要意义，但研究人员对活细胞的乙酰化过程还了解甚少，借助于这项最新的研究成果，研究人员可以对乙酰开关的功效有更全面的认识，并将极大地促进相关新药的开发。（生物谷Bioon.com）
生物谷推荐原始出处：
Science 14 August 2009:DOI: 10.1126/science.1175371
Lysine Acetylation Targets Protein Complexes and Co-Regulates Major Cellular Functions
Chunaram Choudhary,1,2 Chanchal Kumar,1 Florian Gnad,1 Michael L. Nielsen,1,2 Michael Rehman,3 Tobias C. Walther,3 Jesper V. Olsen,1,2 Matthias Mann1,2,*
Lysine acetylation is a reversible posttranslational modification of proteins and plays a key role in regulating gene expression. Technological limitations have so far prevented a global analysis of lysine acetylation’s cellular roles. We used high-resolution mass spectrometry to identify 3600 lysine acetylation sites on 1750 proteins and quantified acetylation changes in response to the deacetylase inhibitors suberoylanilide hydroxamic acid and MS-275. Lysine acetylation preferentially targets large macromolecular complexes involved in diverse cellular processes, such as chromatin remodeling, cell cycle, splicing, nuclear transport, and actin nucleation. Acetylation impaired phosphorylation-dependent interactions of 14-3-3 and regulated the yeast cyclin-dependent kinase Cdc28. Our data demonstrate that the regulatory scope of lysine acetylation is broad and comparable with that of other major posttranslational modifications.
1 Proteomics and Signal Transduction, Max Planck Institute for Biochemistry, Martinsried, Germany.
2 The Novo Nordisk Foundation Center for Protein Research, Faculty of Health Sciences, University of Copenhagen, Blegdamsvej 3, DK-2200 Copenhagen, Denmark.
3 Organelle Architecture and Dynamics, Max Planck Institute for Biochemistry, 82152 Martinsried, Germany.
