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張鍇教授課題組《Sci Adv》發現賴氨酸-2-羥基異丁酰化新的去修飾酶及其參與細胞代謝的調控機制

發布時間:2019-08-23瀏覽次數:1228

       天津醫科大學基礎醫學院張鍇教授課題組最近報道了CobB作為一種賴氨酸-2-羥基異丁酰化(Khib)去修飾酶,介導Khib調節代謝酶活性,改變細胞生長的分子機制,相關研究成果于2019年7月發表在《Sci Adv》(2018年影響因子12.804,5年影響因子13.293),題目為“Protein lysine de-2-hydroxyisobutyrylation by CobB in prokaryote”。我校基礎醫學院生物化學與分子生物學系博士研究生董瀚陽為第一作者,張鍇教授為通訊作者。
  Khib是近年來在真核細胞中發現的一種新型組蛋白修飾。張鍇教授課題組在前期工作中發現該修飾在原核細胞廣泛分布(Mol Cell Proteomics 2018, 482(5年IF: 5.914)),然而其功能和調控機制尚不清楚。大量的證據表明,翻譯后修飾的功能往往與其特異性結合蛋白密切相關。然而由于二者結合力弱、豐度低,以及動態變化等特點,因此修飾結合蛋白的鑒定仍然較為困難。圍繞這一關鍵問題,近年來該課題組發展了蛋白質修飾特異性結合蛋白高靈敏分析的系列新方法(AngewChem 2016, 7993(5年IF: 12.359);Anal Chem 2018, 3692; 2018, 11385; 2019, 3221(5年IF: 6.337)),為翻譯后修飾功能研究提供了有力工具。
  該研究運用“多價態親和光交聯多肽探針”和質譜鑒定,在原核細胞中發現了Khib的特異性結合蛋白CobB,通過體內體外實驗證實了CobB是Khib的去修飾酶,表征了其結合力和酶動力學規律,確定了R58是CobB去修飾酶活性的關鍵位點,并觀測到抑制劑對酶活性的影響。在此基礎上采用定量蛋白質組學技術,在E. Coli中發現了CobB靶向調控的99個Khib位點,其中烯醇酶(ENO)上K343Khib隨著CobB敲除顯著上調。進一步通過生化和分子生物學手段,闡明了CobB去除ENO上K343Khib和K326乙酰化,調控ENO活性,從而改變代謝活動,影響細菌生長。
  該研究解析了CobB介導Khib調控細胞代謝的分子機制,為深入研究蛋白質賴氨酸-2-羥基異丁酰化功能提供了基礎。
  該研究得到國家自然科學基金項目、科技部重點研發計劃以及天津醫科大學基礎醫學卓越人才計劃等資助。


基礎醫學院 科技處

論文鏈接:Protein lysine de-2-hydroxyisobutyrylation by CobB in prokaryote.pdf


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