赖氨酸琥珀酰化：调控水稻萌发的新发现

通讯作者按语：

首次与杭州景杰生物合作非常顺利。景杰生物在蛋白质修饰组学研究方面有着国际领先的技术优势，服务专业高效。本文的顺利发表得益于公司高准确率的蛋白鉴定及后期数据分析，文章在修稿过程中也得到了技术人员及时的技术反馈，感谢景杰生物！

----杨平仿博士

杨平仿博士：中国科学院“百人计划”入选者。中国科学院武汉植物园首席研究员，博士生导师。

关于赖氨酸琥珀酰化，小编早有关注，之前也专门出过几期专题介绍过这种新型蛋白质修饰，其主要是在较低等的寄生虫和细菌类生物中被发现的。今年1月，蛋白质组学权威期刊Journal of Proteome Research上刊登了一篇关于水稻萌芽过程中琥珀酰化和乙酰化研究的文章，这项研究是中科院武汉植物园的杨平仿博士与景杰生物的合作项目，世界范围内首次在植物中发现了琥珀酰化修饰，而且还找到了琥珀酰化和乙酰化的相互作用，其开创性意义不言而喻，小编下面就给大家介绍一下这项具有突破性的研究。

植物萌芽在微观上是一个复杂的生理过程，在这个过程中，植物的线粒体和质体结构出现，代谢活动重新被激活。水稻种子发芽的相关调节机制主要发生在蛋白质翻译后水平，蛋白质组的状态变化是其中的一项。据以前的研究显示，蛋白质乙酰化和琥珀酰化都有调节代谢的作用，然而，这两种蛋白修饰在水稻种子发芽过程中是否发挥作用还是未知的。

这项研究运用了蛋白质组学技术思路，通过基于修饰抗体的肽段富集技术和液相色谱质谱连用技术，对水稻种子中提取出的胚胎蛋白同时进行了乙酰化和琥珀酰化检测。共鉴定到389个乙酰化蛋白699个乙酰化位点和261个琥珀酰化蛋白665个位点，其中的78个蛋白上的133个位点同时发生了这两种修饰。这些交叉位点多数都在极性氨基酸基团区域，而且暴露在蛋白质表面。乙酰化琥珀酰化蛋白几乎覆盖了各种方面的细胞功能。

通过蛋白质相互作用网络分析和KEGG分析，与核糖体复合物、糖酵解过程相关的蛋白中很多发生了乙酰化和琥珀酰化修饰，说明水稻种子发芽过程中代谢活动很大程度上受到这两种修饰调节。acetyl-CoA合成酶会受到琥珀酰化影响，而去琥珀酰修饰酶CobB具有赖氨酸去琥珀酰化和去乙酰化双重功能活性，这也在一方面证明了蛋白质的乙酰化和琥珀酰化作用上是相互关联的。这项研究有助于进一步探明琥珀酰化和乙酰化的相互关联对代谢活动的调节。

He D, Wang Q, Li M, Damaris RN, Yi X, Cheng Z, Yang P. (2016) Global Proteome Analyses of Lysine Acetylation and Succinylation Reveal the Widespread Involvement of both Modification in Metabolism in the Embryo of Germinating Rice Seed. J Proteome Res. DOI: 10.1021.

KEYWORDS: post translational modification, acetyllysine, succinyllysine, metabolism, seed, germination, rice.