生物通报道  近期来自生物医学科学研究所的熊跃教授和管坤良教授联合在权威杂志《JCB》上联合发表了题为“Mechanistic insights into the regulation of metabolic enzymes by acetylation”的综述文章，探讨了关于哺乳动物细胞中乙酰化调控代谢酶功能的机制上的认识。

熊跃教授的研究领域主要为为细胞周期、肿瘤抑制、动物模式,蛋白泛素化。在Science，Cancer Res等国际顶级学术期刊发表百余篇论文。管坤良教授主要从事细胞生长调控、肿瘤生物学以及神经生物学的信号转导途径等方面的研究，他曾荣获过包括美国“麦克阿瑟天才奖”在内的多项荣誉。

尽管大概50年前科学家们就在核组蛋白上首次发现了蛋白赖氨酸乙酰化作用，然而广泛涉及细胞调控中这一可逆的共价修饰却只在过去的五年里开始受到关注。在这一时期借助快速发展的质谱技术使得发现大量的乙酰化细胞蛋白成为可能。利用一种改良的免疫纯化方案，2006年Kim等首次鉴别了对应来自小鼠肝组织和Hela细胞的195种不同蛋白的388个赖氨酸乙酰化位点。

值得注意的是，来自定位在线粒体中133种蛋白的277个乙酰肽，其中包括了许多中间阶段代谢酶。这是一个相当令人惊讶的发现，因为以往的赖氨酸乙酰化研究主要发现的是核组蛋白。随后的两项乙酰化蛋白质组学研究采用类似的方法大大扩展了哺乳动物细胞的乙酰化组（acetylome），并在排除核蛋白后从三种不同的人类癌细胞系中发现了惊人的1,750种乙酰化蛋白，从人类肝组织中鉴别出了978种乙酰化蛋白。结合到一起，这三项乙酰化研究在哺乳动物细胞中发现了超过2000种乙酰化蛋白，使得乙酰化的调控广度可与其他主要的翻译后修饰例如磷酸化和泛素化相媲美

这些乙酰化蛋白涵盖广泛的蛋白质种类，从转录因子到激酶、泛素连接酶、核糖体蛋白、结构蛋白和代谢酶，所有的涉及了从细胞周期控制、DNA损伤检测点、细胞骨架组织到细胞吞噬和代谢等广泛的细胞活动。由于两项乙酰化蛋白质组学研究都是利用机体主要的代谢器官——肝脏作为组织来源，许多的代谢酶被发现是有可能乙酰化的。几乎所有参与糖酵解、糖异生、三羧酸循环、脂肪酸氧化作用、尿素循环、氮代谢和糖原代谢的酶都受到乙酰化。

参与氧化磷酸化和氨基酸代谢的酶同样被充分地乙酰化。这些研究发现引发了过去20年热烈地研究代谢酶乙酰化作用的调控机制，它与同时期去乙酰化酶代谢调控研究形成了很好的互补。乙酰化与其他常见的翻译后修饰一样在细胞调控中不仅改变了底物的数量，还推动了各种调控机制。

代谢是指活生物体中合成（合成代谢）与破坏（分解代谢）两者的化学反应，是由酶催化的生命的本质。代谢酶的活性是从三个水平进行调控：酶量、催化活性和底物的可及性。可逆的赖氨酸乙酰化作用被发现涉及了代谢酶调控的所有三个方面。

在这篇综述中，作者们谈论了关于乙酰化调控代谢酶功能的机制上的认识。他们将焦点放在了哺乳动物细胞上，将代谢酶的乙酰化作用与正常的生理学和病理学改变联系到一起。作者们指出研究去乙酰化酶，尤其是定位线粒体的SIRT3、SIRT4和SIRT5，以及较低程度的赖氨酸乙酰基转移酶（KATs）对生理意义和遗传支持乙酰化在代谢酶中的调控具有显著影响。此外，作者们还将近期一些优秀的综述也写入到这一主题中。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Mechanistic insights into the regulation of metabolic enzymes by acetylation

The activity of metabolic enzymes is controlled by three principle levels: the amount of enzyme, the catalytic activity, and the accessibility of substrates. Reversible lysine acetylation is emerging as a major regulatory mechanism in metabolism that is involved in all three levels of controlling metabolic enzymes and is altered frequently in human diseases. Acetylation rivals other common posttranslational modifications in cell regulation not only in the number of substrates it modifies, but also the variety of regulatory mechanisms it facilitates.

作者简介：

熊跃　
 
美国北卡罗纳大学生物化学与生物物理系William R.Kenan 教授；IBS 基因组学研究所和分子细胞生物学实验室实验室兼职杰出PI。 　　

1978-1982年就读复旦大学生物系, 获理学学士学位。1984-1989年就读美国罗彻斯特大学生物系，获分子生物学博士学位。1990-1993年获美国冷泉港实验室博士。1993年任美国北卡大学助理教授，1999年: 被北卡大学提升为副教授(终身)，2003年被北卡大学提升为正教授，2005年被北卡大学授予(William R. Kenan)教授称号。曾获北卡大学“Jefferson-Pilot奖”， 北卡大学“Hettleman学者成就奖,“美国癌症协会青年研究人员奖”，“Pew学者奖”，“美国国防部乳腺癌研究职业发展奖”， 以及“美国癌症研究协会Gertrude B. Elion研究奖”。现任北卡罗纳大学Lineberger癌症中心成员，“癌症研究”(Cancer Research) 资深编辑(Senior Editor), 分子与细胞生物学(Molecular and Cellular Biology) 编委, 细胞分裂(Cell Division) 编委, 2002－2005任中国国家自然科学基金评审员,及多家期刊和基金会不定期评审员。

研究领域为干细胞周期、肿瘤抑制、动物模式,蛋白泛素化。

管坤良

1963年出生于浙江桐乡，博士。现任美国加州大学圣地亚哥分校药学及癌症中心教授。Purdue大学生物化学博士；复旦大学生物医学研究院基因组研究所和分子细胞生物学实验室兼职杰出PI。

1982年获杭州大学生物系学士学位。1983-1989年于Purdue大学师从Henry Weiner攻读生物化学并获博士学位，其后于该系从事博士后研究。1992-1996年任密歇根大学生物化学系的助理教授，1996-2000年任副教授，2000年起任教授，2003年至2007年任密歇根大学生命科学研究院Halvor N．Christensen教授。2007年至今任加州大学圣地亚哥分校药学及癌症中心教授。1995-1999年任国家科学基金细胞生物学组评审员，1997-2002年任期刊Journal of Biological Chemistry编委，1999-2003年为NIH评委CDF-3组成员。被美国国立卫生研究院 (NIH)、中国国家自然科学基金委员会等聘为特约评审专家。1984年获"农业协会荣誉会员"称号，1989年获Purdue"Arnold Kent Balls奖"，1998-2003年获MacArthur基金会奖，同年获美国生物化学与分子生物学协会"Schering-Plough奖"和华人生物学家协会"青年科学家奖"，2004年获密歇根大学"优秀教员奖"。长期从事信号转导、肿瘤生物学等研究，主持美国NIH多项R01基金及其它众多基金项目，在 Cell, Nature, Science, Genes & Development, Natur Cell Biology 等国际学术期刊发表论文150余篇。