蛋白质修饰研究现状与未来

来源：生物谷作者：人气：-发表时间：2015-05-11 13:02:00【大中小】

蛋白质的修饰与降解，和生命活动以及各种人类疾病密切相关，这一领域已成为全球生物医学界关注的焦点。蛋白质的糖基化修饰、磷酸化修饰、乙酰化修饰、泛素化修饰、亚硝基化修饰等，是蛋白在生物代谢过程中的重要装备，对研究疾病具有重要意义。蛋白质的正确的修饰对于蛋白降解也非常重要，从而保证生命活动的正常循环。

在很长时间内蛋白质修饰与降解的研究并未引起足够重视，近年来由于对蛋白修饰重要性的重新定位，导致了疾病相关的蛋白修饰蛋白组学研究的迅速崛起，可以预期在未来的3-5年时间内国际上将会产生大量的疾病相关的蛋白修饰谱蛋白组研究成果，并最终导致大量新的疾病标志物和疾病特异药靶蛋白的发现。

大量研究成果在路上，而更多的研究发现摆在眼前，我们来盘点一下目前所取得的研究成果都有哪些。

Genes&Devel：组蛋白修饰的特殊标记或是开发长寿疗法的新型靶点

一篇发表于国际杂志Genes and Development上的研究论文中，来自康奈尔大学的研究人员发表了其对组蛋白H3进行特殊修饰的研究。SylviaLee表示，我们描述了H3修饰的全基因组模式，随后描述了年幼和年长的秀丽隐杆线虫机体所有基因的表达，结果发现当基因（DNA）缠绕在H3上时，如果H3的修饰水平较低，那么基因的表达就趋向于随着年龄增长而发生波动，同时如果H3处于高水平修饰的状态，那么基因的表达就会随着年龄增长而保持稳定的状态。研究人员联合布朗大学的研究者共同研究，对黑腹果蝇进行了相关的检测，发现该模式在黑腹果蝇中也存在。那么研究者就有理由相信这种模式或许在人类机体中也会存在。从临床角度来讲，H3K36me3修饰和许多缺失性发育及癌症发展有关，而识别组蛋白修饰及疾病发展结果的蛋白配偶体或许是后期开发治疗疾病的新型靶点。

Molecular cell：中国科学家发现蛋白修饰与自噬起始新关系

浙江大学的刘伟教授研究小组在著名国际期刊molecularcell发表了最新研究成果：细胞自噬关键起始因子LC3能够在细胞核内被去乙酰化酶Sirt1去乙酰化，进而与核蛋白DOR结合转运至胞质内发挥自噬起始功能。这项成果为研究大分子核质穿梭如何调控细胞内生理过程提供了重要启示。

PNAS：组蛋白修饰可控制基因的表达

宾州州立大学（Penn State University)等处的研究者通过研究发现，组蛋白的修饰可以控制是否一个基因被允许发挥功能，这对于维持基因的表达潜力非常重要，以便来确定未来细胞的行为；相关研究刊登于国际著名杂志PNAS上。研究者使用细胞分裂的荧光录影技术，就可以观察到一种名为HO的基因在单一酵母细胞中如何进行表达，正常情况下，HO的表达会使得芽殖酵母变性，即从雄性变成雌性；而更有意思的是这种性转变仅仅是在母体细胞中发生的。研究者发现，HO基因在98%的母体细胞中表达，同时也在3%的子代细胞中表达。

研究者当前发现的问题是，为何在2%的母体细胞及3%的子代细胞中，HO基因的表达调节是失败的，最终研究者发现问题出在组蛋白上，组蛋白是一种携带有DNA的蛋白复合体，组蛋白结构的改变可以影响部分细胞的功能，进而使得HO基因出现错误表达；如果HO基因在单一细胞中开启，其很有可能在该细胞的后代细胞中也被开启表达，而HO基因表达的这种短期记忆可以通过组蛋白修饰来完成。

后期研究中，研究者希望继续深入剖析基因表达，尤其是在单一细胞水平上来研究基因表达，这对于理解人类疾病的发展及致病机理非常重要。相关研究由NIH等机构提供资助。

寻找生物标记物：从蛋白质修饰看癌症和衰老

将于6月4日在上海召开的2015蛋白质修饰与降解论坛上，来自上海交通大学医学院的李宇研究员将以《寻找生物标记物：从蛋白质修饰看癌症和衰老》为主题进行演讲。主要内容将包括：建立完整的蛋白质修饰谱是当今功能蛋白质组学研究的一个热点和难点。通过PTM Scan技术为大规模鉴定蛋白质修饰提供了新的手段。利用特异性识别蛋白质修饰的抗体富集被修饰的多肽，再通过液相色谱-质谱/质谱偶联蛋白质质谱技术，可对复杂样品的蛋白质修饰进行实时分析。利用PTM Scan检测了肿瘤细胞经过不同抗肿瘤药物处理后蛋白质磷酸化图谱的改变。另外，利用同样的方法成功鉴定了在正常饮食和限制性饮食后小鼠蛋白质乙酰化的改变。我们的工作为肿瘤耐药性和抗衰老研究提供了新了分子图谱。

组蛋白H2A泛素化、类泛素化修饰调控的新机制

同样将参加此次会议的北京大学生命科学学院郑晓峰研究员，也将就"组蛋白H2A泛素化、类泛素化修饰调控的新机制"为主题进行演讲。

2015蛋白质修饰与降解论坛邀请该领域的国内专家，着重讨论自噬、凋亡、坏死性凋亡的调控与泛素化系统，生物制药与糖基化，细胞信号转导与磷酸化，感染、炎症、免疫反应中的蛋白修饰与降解，干细胞更新以及发育过程中的蛋白修饰与降解、不同蛋白修饰系统的交互作用、溶酶体蛋白功能与蛋白降解等，同时也会交流蛋白修饰与降解研究所带来的新的疾病治疗手段。