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吉奥蓝图助力科研:乳酸化,细胞调控的新突破

更新时间:2026-06-29点击次数:22

  乳酸化修饰作为一种新型的蛋白质翻译后修饰方式,近年来已成为生命科学研究的热点领域。它不仅是一种重要的代谢产物,还参与调控细胞内的多种信号通路,从能量代谢到基因表达,乳酸化修饰在细胞功能中扮演着关键角色。

  乳酸化修饰:细胞调控的新突破

  乳酸化修饰是一种动态可逆的翻译后修饰,受到特定的乳酰基转移酶(writer)和去乳酰化酶(eraser)的共同调控。这种修饰不仅影响组蛋白,还作用于多种非组蛋白,从而调控基因表达、细胞代谢和信号传导。

  一乳酸化修饰的调控机制乳酸化修饰通过改变核小体结构或招募非组蛋白等方式,调控RNA转录、DNA复制和损伤修复等与基因表达密切相关的生理过程。这种修饰的动态性使其在细胞生理和病理过程中具有重要的调控作用。

  二乳酸化修饰在疾病中的作用乳酸化修饰在多种疾病中发挥重要作用,包括肿瘤、心血管疾病和神经退行性疾病等其他疾病。

  肿瘤HOT乳酸化修饰在多种癌症中被广泛研究,包括胃癌、肺癌、肠癌、肾癌和前列腺癌等。高水平的乳酸化通常与不良预后相关,它可能通过影响细胞的代谢、增殖和侵袭等过程,促进肿瘤的发生和发展。心血管疾病HOT乳酸化修饰在心肌梗死后的恢复过程中扮演多重角色,可能通过激活TGF-β信号通路促进心脏纤维化,从而加剧心脏功能障碍。神经退行性疾病HOT乳酸化修饰在大脑中广泛存在,对调节染色质状态和基因表达至关重要。它可能受到神经兴奋和社交压力的影响,并与社交行为减少和焦虑行为增加有关。其他疾病HOT乳酸化在发育异常、代谢紊乱和炎症性疾病中受到广泛关注。在发育异常中,乳酸化可能影响小鼠卵母细胞的减数分裂和子宫内膜的着床过程。在代谢性疾病中,乳酸化与肥胖和胰岛素抵抗有关,并可能影响骨骼肌和白色脂肪组织的代谢途径。在炎症和感染性疾病中,乳酸化与巨噬细胞分化密切相关,可能影响组织修复基因的表达。

  高分乳酸化相关案例

  (1)乳酸化与免疫

  浙江大学张龙团队在《Nature》杂志上发表的研究发现,AARS1与AARS2以及它们在大肠杆菌中的同源蛋白AlaRS能够感知L-乳酸积累。通过结合L-乳酸,AlaRS和AARS1/2均能够将一分子乳酸共价加成到蛋白上直接改变重要蛋白的功能。这是自酰化修饰发现半个多世纪以来shouci报道不依赖辅酶A的催化反应过程,为理解乳酸化在免疫调控中的作用提供了新的机制。

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  (2)乳酸化与耐药中山大学张常华团队在《Nature》杂志上发表的研究揭示了DNA修复蛋白NBS1的乳酸化修饰在肿瘤化疗耐药中的关键调控作用,并提出了通过靶向抑制NBS1蛋白的乳酸化修饰或调控乳酸代谢通路,以逆转化疗耐药的全新方案。

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  (3)乳酸化与疾病进展苏州大学周芳芳团队在《Cell》杂志上发表的研究发现,肿瘤来源的乳酸在兼具乳酸传感器和乳酸转移酶—AARS1的作用下,催化p53的DBD中K120和K139的乳酸化,导致其DNA结合受损促进肿瘤的发生。

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  部分参考文献列表:

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