蛋白质修饰与免疫调节（一） Nature：琥珀酰化可能影响新的炎症信号通路

2016年由曹雪涛院士发表在《Immunology》上的“Post-Translational Modification Control of Innate Immunity”提出蛋白质翻译后修饰（PTMs）在生命体中具有十分重要的作用。它使得蛋白质的结构更为复杂，功能更为完善，调节更为精细、作用更为专一。常见的蛋白质翻译后修饰过程有泛素化、磷酸化、糖基化、脂基化、甲基化和乙酰化等。研究证实，通过天然受体、衔接蛋白、响应感染和危险信号的下游信号分子发生激活、细胞易位和互作，磷酸化和聚泛素化有力地调控了天然炎症反应。其他的PTMs，例如甲基化、乙酰化、SUMO化修饰和琥珀酰化越来越多地涉及对天然免疫和炎症的调控，今后小编将做一系列报道，为大家详细解读蛋白质修饰与免疫调节之间的关系。

琥珀酰化作为如今研究最火的新型修饰，已经越来越多的被研究者所认可。然而赖氨酸琥珀酰化的研究开端正式来自芝加哥大学赵英明教授研究团队，其在2010年发表的《Nat Chem Biol》上首次发现琥珀酰化修饰，并预测其具有重要的细胞功能。

体内的炎症反应非常重要，它可以帮助你杀死侵略者等细菌，这些细菌可能导致有害的感染。但如果炎症反应是慢性或失控时，炎症也可以引起麻烦的疾病包括类风湿关节炎，炎症性肠道疾病和潜在致命的败血症。

都柏林大学研究人员一项新的研究发现当感知细菌威胁时，引发炎症的一种新信号，研究人员也已经能够在实验室模型中阻断这一信号，这预示了未来治疗炎症性疾病的新方法。

这项研究发表在Nature杂志上，都柏林圣三一学院（Trinity College）科学家发现感知细菌威胁存在下，巨噬细胞如何改变他们消耗能量。此消耗能量开关的开启最终导致细胞中的琥珀酸盐分子积聚，这反过来又触发事件链，促进炎症。

该链中的一个链接点为缺氧诱导因子1A（HIF-1α），HIF-1α最出名的是它帮助你适应低氧环境的作用，都柏林大学学院医学与医学科学Conway Fellow研究员解释说。

当你去高海拔地区，这一因素被在细胞中表达，有助于提高你的血液中的红血细胞的数量，因此可以适应较低氧气环境。但是这不是HIF-1α唯一的作用。

在应激环境下包括炎症，HIF通路也会激活，Taylor教授在之前的文章中已经证实炎症性肠道疾病模型中已经观察到该现象。

在新的研究中，Luke O'Neill教授，Taylor教授和研究员Eoin Cummins合作检测了巨噬细胞感知细菌的威胁， 琥珀酸盐的聚集似乎'告诉' HIF-1α开启炎症基因。

在这种情况下，HIF驱动白细胞介素-1基因，后者是一种强效的促炎症基因。 这项研究运用景杰生物开发的琥珀酰化抗体（PTM-401）发现，通常用于癫痫的药物能够在实验室败血症模型阻断琥珀酸盐/HIf-1a途径，这可能预示新的方法来干预炎症失控。

Taylor教授说：这是一个大的新兴领域，将新陈代谢或燃烧能源与炎症疾病联系起来。在未来，我们可以针对这些代谢途径开展治疗。

而当我们翻看琥珀酰化的代谢通路图，我们可以看出琥珀酸在蛋白质赖氨酸琥珀酰化过程中起到非常关键的作用，琥珀酸在免疫过程中的变化调节，极有可能直接影响蛋白质琥珀酰化水平！这不免为后续的研究发展提供更多新的思路。

参考文献：

Succinate is an inflammatory signal that induces IL-1β via HIF-1α. Nature. 496(7444): 238-42

值得一提的是，在蛋白质修饰和表观遗传领域，景杰生物是国内唯一一家以表观遗传学和高通量蛋白质组学为核心业务的高科技企业公司，开发有全球种类最多、覆盖面最全的组蛋白修饰抗体和蛋白质修饰泛抗体以及国内工业界最先进的蛋白质组质谱平台。公司开展结合自身开发的高灵敏度蛋白质修饰类泛抗体及抗体树脂，与高通量蛋白质组学技术服务为国内外科研客户提供了优质的修饰蛋白质组学分析，为该领域的进步做出了独有的贡献。