邹文安
凡事总须研究，才会明白。
·······················鲁迅小编
书接上文
前面说到了丙二酰化、琥珀酰化、戊二酰化这几种新型蛋白质修饰都会影响细胞的新陈代谢活动，琥珀酰化和戊二酰化会作用于相同的底物蛋白，调节同样的生理过程，而这两种修饰和丙二酰化的关系还没有被探明。
这项研究中，芝加哥大学的研究人员与荷兰、中国的研究人员合作，在SIRT5敲除的小鼠肝脏和人皮肤纤维细胞中进行了赖氨酸丙二酰化蛋白质组学分析，在小鼠肝脏细胞1426个底物蛋白中鉴定到4042个丙二酰化位点，在人纤维细胞1822个蛋白中鉴定到4943个丙二酰化位点。其中，在malonyl-CoA脱羧酶（MCD）敲除的细胞中，339个蛋白中461个丙二酰化位点发生了显著增加（2-fold increase or more），而且822个蛋白中的1452个丙二酰化位点仅能从该细胞中鉴定到，说明MCD的活性对于赖氨酸丙二酰化程度有重要的影响。
该研究同时揭示了：
同其他赖氨酸修饰相比，赖氨酸丙二酰化的底物有很大不同。
赖氨酸丙二酰化底物在小鼠肝脏和人纤维细胞中有不同的亚细胞分布。
大量赖氨酸丙二酰化底物在人纤维细胞细胞质和细胞核中被鉴定到，说明存在着一种或多种酶催化丙二酰基团从malonyl-CoA转移到赖氨酸残基上。这个过程已经被证明在高pH值的环境中会不依赖于酶催化而发生，又由于细胞质和细胞核中的pH值会小于线粒体，因此很有可能在人纤维细胞中酶催化的赖氨酸丙二酰化发生于线粒体之外。
通过对人纤维细胞中2693个未发生差异变化（with less than a 2-fold change）的丙二酰化位点进行亚细胞结构分析,发现赖氨酸丙二酰化底物蛋白并没有大量存在于线粒体中。然而，截然相反的是，在MCD缺乏的情况下很多发生了丙二酰化的蛋白存在于线粒体之中。这种看似矛盾的结果说明在MCD缺乏的情况下，丙二酰化的发生显著破坏了线粒体的功能，包括呼吸作用。
对丙二酰化、琥珀酰化、戊二酰化的鉴定分析发现这三种赖氨酸酰化通路和先天性代谢疾病相关。在MCD缺乏的情况下丙二酸增加会促进丙二酰化水平，从而影响细胞内代谢酶的活性。戊二酸血症正是调控glutary-CoA 脱氢酶的基因发生基因突变造成的，这也说明戊二酸和glutary-CoA 的增加会导致戊二酰化水平的上升。同样，succinyl-CoA代谢过程中发生基因突变也会导致代谢疾病的发生。
这些发现有助于找到先天性代谢疾病的新型治疗手段，而且让研究人员产生了新的设想，acyl-CoA水平提高可是否以促进赖氨酸酰化作用从而调节底物蛋白的功能甚至治疗疾病？
这样问题就又一次集中到丙二酰化对糖尿病，肥胖症等代谢疾病究竟有什么影响？
丙二酰化又是如何影响代谢疾病的？
本篇参考文献
Colak G, et al., (2015) Proteomic and biochemical studies of lysine malonylation suggests its malonic aciduria-associated regulatory role in mitochondrial function and fatty acid oxidation. Mol Cell Proteomics. pii: mcp.M115.048850
景杰生物（PTM BioLabs）凭借其强大的研发实力，提供独家开发的高灵敏度赖氨酸丙二酰化修饰泛抗体（PTM-901），及基于高等级质谱仪的高通量丙二酰化蛋白质组学技术服务，有力的推动了丙二酰化修饰领域研究的发展。除此之外，景杰生物还提供全球最多种类的蛋白质修饰组学技术服务，包括赖氨酸乙酰化 (acetylation)、甲基化 (methylation)、泛素化 (ubiquitination)、琥珀酰化 (succinylation)、巴豆酰化 (crotonylation)等，为多角度的蛋白质翻译后修饰研究提供了技术保证。