赖氨酸乙酰化(Lysine Acetylation)作为一种重要的翻译后修饰(PTM),在基因转录调控、代谢稳态维持和细胞信号传导中发挥关键作用。然而,乙酰基在生理环境下容易受到脱乙酰酶(如HDACs和Sirtuins)的催化水解,导致其动态平衡难以捕捉,限制了研究人员对特定乙酰化位点功能的深入研究。
为了解决这一问题,研究团队开发了一系列不可水解的乙酰赖氨酸类似物。这些类似物在结构上模拟天然乙酰赖氨酸,但通过化学修饰改变了酰胺键的性质,使其能抵抗脱乙酰酶的水解。实验表明,这些类似物在体外分析中稳定性高,可作为稳定探针模拟蛋白质乙酰化状态下的变化。
在细胞实验中,研究人员利用遗传密码扩展技术将类似物整合到目标蛋白中。结果显示,引入类似物的蛋白质在细胞内半衰期更长,能持续激活下游信号通路。这有助于区分乙酰化修饰的直接效应和脱乙酰化过程的干扰,更清晰地揭示乙酰化修饰的生物学功能。
这项研究为化学蛋白质组学提供了新工具,也为乙酰化相关疾病(如癌症和代谢疾病)的药物筛选提供了实验模型。通过这种方法,科学家可直观地观察乙酰化对蛋白质亚细胞定位和蛋白质-蛋白质相互作用的影响,为后续机制研究提供基础。