蛋白质修饰研究新进展：SIRT5调节胞质和线粒体蛋白丙二酰化修饰

最近，权威的生命科学期刊Molecular Cell上发表一篇题为”SIRT5 Regulates both Cytosolic and Mitochondrial ProteinMalonylation with Glycolysis as a Major Target”的文章, 揭示了SIRT5是赖氨酸丙二酰化的全局性调控因子，并通过糖酵解途径来调节能量循环。

ClassIII去乙酰化酶家族（SIRT1~SIRT7）蛋白可以调节生物体内很多新陈代谢的过程，如SIRT3 作为定位于线粒体中的主要去乙酰化酶，通过调节赖氨酸乙酰化修饰来影响线粒体中代谢酶的活性。与SIRT3不同，SIRT5 能同时定位于线粒体和胞质之中。尽管被定义为去乙酰化酶家族中的一员，SIRT5确被证明与乙酰化调节相关甚少，而是作为一个新型的去酰基化修饰酶，与赖氨酸去琥珀酰化（succinylation）与去丙二酰化（malonylation）密切相关（Cell Metabolism, 2013; Molecular CellProteomics, 2011）。然而，对SIRT5调节去丙二酰化在生物体内的功能仍知之甚少。

在该项研究中，采用SIRT5敲除的小鼠模型，研究人员使用非标 (Label free) 定量蛋白质修饰组分析，在430个蛋白中鉴定到1137个丙二酰化位点，其中120个蛋白中的183个赖氨酸丙二酰化位点在SIRT5敲除的小鼠肝脏中发生了显著的丙二酰化修改改变，其中16%的赖氨酸丙二酰化位点和28%的丙二酰化蛋白质都是由SIRT5调节的。而且，在SIRT5敲除的小鼠中，科研人员观察到糖酵解途径受到了明显抑制，通过进一步的通路分析(pathway analysis) 可以发现，糖酵解途径是由SIRT5来调控的。研究人员还发现SIRT5调节的肝脏组织线粒体中丙二酰化和琥珀酰化位点存在着重叠。56%的丙二酰化位点和琥珀酰化位点是重合的，剩余44%的丙二酰化位点是不同于琥珀酰化和乙酰化位点的。此外，SIRT5还被证明能够抑制糖酵解途径的负反馈作用，这一负反馈作用是由malonyl-CoA来调节的，而malonyl-CoA又是赖氨酸丙二酰化修饰的丙二酰基供体。不久前发表的”Lysine malonylation iselevated in type 2 diabetic mouse models and enriched in metabolic associatedproteins”中也曾提到，2型糖尿病及前驱糖尿病中malonyl-CoA水平有显著上调，其生物功能可能间接影响赖氨酸丙二酰化修饰的生物学意义。

赖氨酸丙二酰化修饰在2011年由美国芝加哥大学的研究人员首次发现 (Molecular Cell Proteomics, 2011)，之后便受到了科学家们的广泛关注。景杰生物（PTM Biolabs）开发出了赖氨酸丙二酰化修饰泛抗体，这种新型蛋白质修饰泛抗体的成功开发在世界上是独一无二的。依托于公司自主研发的高质量蛋白质修饰类抗体和富集材料，景杰生物推出了定量蛋白质丙二酰化修饰组分析，有力的推动了丙二酰化修饰领域研究的发展。除此之外，景杰生物还能够为科研人员提供多达12种修饰的高质量蛋白质修饰泛抗体 (pan antibody) 和蛋白质泛抗体偶联树脂(antibody conjugated agarose beads)，这其中包括赖氨酸乙酰化 (acetylation)、甲基化 (methylation)、泛素化 (ubiquitination)、酪氨酸磷酸化 (phosphorylation)、O-乙酰氨基葡萄糖化 (O-GluNAc)、赖氨酸琥珀酰化 (succinylation)、巴豆酰化 (crotonylation)、丙酰化(propionylation) 等修饰泛抗体，同样还有对应的修饰底物高通量鉴定和修饰动态定量研究服务，为多角度的蛋白质翻译后修饰研究提供了技术保证。

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