景杰之丙酮酰化修饰：原创推动登顶Cell，直击细胞代谢核心枢纽
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何慧敏 2026-05-09 14:40
2019年，芝加哥大学赵英明教授在顶级期刊Nature上首次揭示：乳酸能够驱动蛋白质发生新型翻译后修饰——乳酰化修饰（Lactylation）。作为修饰组学领域的先锋，景杰生物率先推出系列乳酰化修饰研究利器，强势推动了中国在该领域的跨越式发展。 得益于此，曾被定义为“代谢废物”的乳酸，凭借其在肿瘤免疫及代谢重编程中的关键作用在科研界大放异彩。然而，作为乳酸上游更为关键的代谢前体——丙酮酸是否也能介导类似的蛋白质翻译后修饰，长期以来始终是该领域的“未解之谜”。如今，这一科学空白终于被填补！近期，电子科技大学附属四川省人民医院郑慧教授团队在国际顶级期刊Cell发表重磅研究[1]，首次鉴定出赖氨酸丙酮酰化修饰（Lysine pyruvylation），并揭示了其在抗病毒免疫中的关键调控作用，景杰生物为该研究提供丙酮酰化位点鉴定和修饰抗体定制服务。至此，丙酮酸不再仅是能量中间体，更能直接共价结合蛋白质底物发生“丙酮酰化修饰”，进而改变蛋白质的结构与功能。丙酮酸是糖酵解的终产物，也是后续代谢途径的“起跑线”。其在代谢过程中的重要作用体现在以下三个方面：1、正常细胞能量代谢的“分水岭”： 根据微环境的供氧情况，丙酮酸的去向直接决定了细胞的能量利用效率：- 有氧条件： 丙酮酸进入线粒体，参与三羧酸循环和氧化磷酸化，进行高效产能，这是正常分化细胞的主要能量来源。
- 无氧条件： 丙酮酸无法进入线粒体，而是留在细胞质中被还原为乳酸（无氧糖酵解）。该过程产能低效，但这能让细胞在缺氧环境下快速获得能量并维持生存。
2、肿瘤代谢重编程（Warburg 效应）的核心节点： 这是丙酮酸最引人注目的病理作用之一。在增殖组织或肿瘤细胞中，丙酮酸的代谢路径发生了“重编程”。即使在氧气充足的情况下，肿瘤细胞也将高达85%的丙酮酸转化为乳酸（有氧糖酵解），而只有约5%进入线粒体。虽然这种方式产能效率较低，但其反应速度极快，能迅速满足肿瘤细胞疯狂增殖的能量需求。3、三大营养物质代谢的桥梁：丙酮酸是糖酵解的终产物，也是糖异生的起点。 除了糖代谢，丙酮酸还能通过氨基转换作用生成丙氨酸（参与蛋白质代谢），或参与生成乙酰辅酶 A（参与脂质合成），是连接体内糖类、脂类和氨基酸代谢的交通枢纽。总结来说，丙酮酸是细胞代谢的关键节点，更是串联三大生物大分子代谢的中心枢纽。基于丙酮酸在代谢中的关键作用，由丙酮酸引发的丙酮酰化修饰在以下应用场景中有极大的科研应用潜力。1. 直击高糖微环境的底层机制： 在糖尿病、肥胖等代谢紊乱模型中，高血糖直接驱动细胞内丙酮酸的大量积累。丙酮酰化修饰为解答“高糖如何诱发细胞功能衰竭与并发症”提供了全新的分子机制视角。2. 重塑肿瘤代谢与免疫逃逸网络： 肿瘤细胞的 Warburg 效应（糖酵解成瘾）不仅产生了乳酸，更伴随着丙酮酸的剧烈代谢波动，丙酮酰化修饰有望揭开肿瘤微环境中巨噬细胞和 T 细胞被“代谢劫持”的新面纱。3. 解码宿主-病原体互作（抗病毒/感染）： 在重症感染（如败血症、病毒感染）状态下，病原体极易利用宿主的代谢重编程引发丙酮酸堆积，探究丙酮酰化修饰如何调控核心蛋白，导致机体免疫力低下，有望为感染与重症医学指明了全新靶点。可以说，哪里有活跃的糖酵解/丙酮酸生成，哪里就有丙酮酰化修饰发挥作用的广阔天地！作为修饰组学领域的开拓者与领跑者，景杰在充分沉淀“乳酰化”全套服务经验的基础上，重磅推出“丙酮酰化修饰研究完整解决方案”，助您在全新赛道上抢占先机，冲击高分文章！应用场景：丙酮酰化修饰泛抗体具备卓越的广谱识别效能，即无需预知具体的修饰蛋白或位点，只要样本中存在丙酮酰化修饰事件，即可实现全面捕获与检测。作为无偏倚探索的强大引擎，它是研究初期快速评估整体修饰水平、打开科研局面的核心利器。景杰抗体以“修饰抗体专家”为核心发展导向，率先全面布局新型酰化修饰泛抗体赛道，在全球范围内首发上市L/D-乳酰化修饰泛抗体、巴豆酰化修饰泛抗体等多种重磅产品，是修饰研究的核心工具。应用场景：高通量、无偏好地绘制样本中丙酮酰化修饰全景图谱，支持两种技术路线：抗体富集法、点击化学法。联合深度生信挖掘，精准锁定核心调控蛋白，为后续功能机制验证提供高价值的“靶点导航”。在内测数据中，景杰通过独家研发的丙酮酰化修饰泛抗体树脂对多个样本的丙酮酰化修饰肽段进行富集和质谱检测。分析结果证明：丙酮酰化修饰并非罕见事件，而是精准发生于一系列在细胞命运决定中起“枢纽”作用的蛋白上。代表性发现举例：1、HTRA2（线粒体丝氨酸蛋白酶）：作为线粒体质量控制与细胞凋亡的核心执行者，HTRA2的丙酮酰化修饰被首次捕获，该修饰可能调控其蛋白酶活性或线粒体-细胞核信号转导。2、POLA1（DNA聚合酶α催化亚基）：POLA1负责启动DNA复制并调节先天免疫。内测结果显示其存在明确的丙酮酰化修饰信号，提示该修饰有望参与复制叉稳定性的精细调控。3、eEF2（延伸因子2）：蛋白质合成的限速因子eEF2同样被鉴定为丙酮酰化底物。鉴于其在肿瘤治疗的重要地位，这一修饰有望成为翻译调控领域的下一个“热点开关”。表1 HepG2细胞中丙酮酰化修饰检测结果（部分展示）以上结果充分说明：丙酮酰化修饰检测能够精准锁定生命活动“决策级”蛋白的功能调控事件，为后续疾病机制研究与药物靶点筛选提供了关键线索。应用场景：针对感兴趣的特定靶蛋白，通过对纯化蛋白进行深度靶向丙酮酰化修饰扫描，不仅能明确排查丙酮酰化修饰的发生与否，更能实现修饰位点的精确定位。该策略兼具高效率与高性价比，是初步探索靶蛋白丙酮酰化修饰的理想敲门砖。应用场景：锁定待研究的修饰蛋白后，位点特异的丙酮酰化修饰（Site-specific Pyruvylation）抗体可切实证实修饰的真实性，并用于各类验证实验，从而将研究从初步的“位点发现”成功推向深度的“机制解析”。
依托顶尖的抗原设计与抗体开发平台，景杰提供针对位点特异的丙酮酰化修饰抗体定制服务。完美适配 Western Blot (WB)、免疫组化 (IHC)、免疫荧光（IF）等经典免疫学实验，打破市面上“无抗体可用”的科研瓶颈，为您提供完整的丙酮酰化研究方案！如您对丙酮酰化修饰研究感兴趣，欢迎联系当地销售工程师或拨打400-100-1145。研究概览：首次报道了新型蛋白翻译后修饰——丙酮酰化修饰，揭示了高糖环境通过“糖酵解-PKM2-丙酮酸”轴诱导STAT1-K201丙酮酰化，进而抑制IFN-I信号和抗病毒免疫的分子机制。本研究的核心突破依赖于对新型修饰丙酮酰化的精准鉴定与分析。景杰生物作为蛋白质修饰组学领域的引领者，为该研究提供了质谱分析助力研究团队成功鉴定出STAT1蛋白上的丙酮酰化修饰发生在STAT1的K201上。图4 景杰生物通过质谱手段鉴定STAT1的修饰位点位于K201质谱鉴定出蛋白质修饰位点后，通常亟需特异性抗体进行后续的功能与机制验证。鉴于缺乏针对该位点的商业化抗体，定制开发成为研究的必由之路。依托景杰生物在修饰抗体领域十余年深厚研发技术和丰富经验，本研究成功定制了 STAT1-K291pyru 特异性抗体，验证和应用结果表明，该抗体：①Dot blot 实验确认，该抗体与其他同类修饰肽段的交叉结合信号微弱，靶向精准（图5）。②点突变实验结果显示，当STAT1的201位赖氨酸点突变成精氨酸后，抗体无结合信号，证实了修饰的真实性与抗体的特异性。除 WB 检测外，研究团队还利用该抗体进行了免疫荧光（IF）分析。结果表明，该修饰主要定位于核外，且其荧光信号随丙酮酸激酶的敲降而显著减弱，进一步证实了修饰的真实性与抗体的特异性。本研究所采用的景杰定制抗体，在多种样本（人/小鼠, 血液/组织/细胞）中均表现优异， WB 信号强、条带清晰，充分验证了该产品卓越的稳定性和广泛的适用性。正如五年前布局乳酰化修饰的先驱者们如今已硕果累累，丙酮酰化修饰正处于爆发的前夜。无论是内分泌代谢疾病、还是肿瘤免疫与重症感染等各大热门领域，丙酮酰化修饰都是充满无限可能的科研蓝海。站在全新的科研战场，景杰始终为您提供最先进最锋利的武器！[1] Zuo, et al. 2026. Pyruvate is a natural suppressor of interferon signaling by inducing STAT1 protein pyruvylation. Cell.[2] Matthew G Vander Heiden. et al. 2009. Understanding the Warburg Effect: The Metabolic Requirements of Cell Proliferation. Science.景杰生物作为修饰组学领域的领跑者，拥有多种修饰抗体和修饰组学质谱检测服务。如果您想了解相关产品和服务的更多信息，请扫描下方二维码填写合作咨询表单、或咨询景杰生物销售工程师、或拨打科服热线400-100-1145。如有转载、投稿等其他合作需求，请在文章下方留言，或添加微信ptm-market咨询。
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