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我国科学家发现生命新陈代谢中“乙酰化”奥秘
发布日期: 2020-07-29  来源: www.cnhch.com   点击:1555

新陈代谢是生命现象最基本的特征。中国科学家的一项新研究深入揭示了生命的物质基础蛋白质“乙酰化”的新机制,从而揭开了生物体与外界不断进行能量交换过程中的神秘面纱。

2月19日出版的国际权威期刊《Science》,同时发表了该研究的两篇论文,并发表评论称,中国科学家的研究开辟了生命代谢研究的新领域,为代谢调节药物研究的发展提供了新思路,并为包括肿瘤在内的新治疗方法的发展提供了可能性。

这项研究由生物医学研究所的分子细胞生物学实验室领导。研究室的赵世民教授认为,“乙酰化”是改变蛋白质功能最重要的修饰方法之一。为了改变蛋白质的功能,蛋白质在执行复杂的生命调控和信息传递功能的过程中,需要在分子链上附着一些分子或分子基团,这就是所谓的“蛋白质修饰”。如果一个乙酰分子被嫁接到蛋白质的分子链上,这被称为“乙酰化”修饰。该修饰蛋白能够精确调控细胞中的各种途径。

科学家早在40年前就发现了蛋白质的“乙酰化修饰”现象,但他们对其功能的了解非常有限,主要集中在它对细胞染色体结构的影响和细胞核中转录调节因子的激活。在熊岳教授和关教授的带领下,生物医学科学院分子细胞生物学实验室经过赵世民、雷群英等科学家的潜心研究,欣喜地发现生命代谢过程中蛋白质的“乙酰化修饰”现象远比以前所知的要广泛,并有可能影响细胞生理各方面的广泛修饰。

例如,在人类肝细胞中,人们最初认为只有76种蛋白质具有“乙酰化修饰”。通过这项研究,中国科学家发现1000种蛋白质被乙酰化,900多种是新发现的。这一发现改写了教科书中的传统概念,对乙酰化修饰的进一步研究具有里程碑意义。

同时,研究还发现“乙酰化”通常修饰“代谢酶”,并能调节代谢途径和代谢酶的活性。蛋白质的“乙酰化”也具有非常高的功能特异性,例如,“代谢酶”在代谢器官(如肝脏)中被高度乙酰化,而与白血病肿瘤发生有关的“信号通路蛋白质”被高度乙酰化。

此外,该研究还发现“乙酰化”的调节在生物体的代谢过程中是常见的。从低级原核细胞到包括人类在内的高级哺乳动物,都存在“乙酰化修饰”现象。因此,可以认为这一过程在生命进化过程中是极其保守的。

中国科学院院士、生物医学科学院院长何林认为,人类约80%的疾病是代谢性疾病。中国科学家的研究有助于人们进一步了解人类疾病的本质,并为人们开发针对不同疾病的新临床药物提供了一系列“遐想”。生物医学研究所的主要任务是通过旨在为普通人的健康和治疗中的科技问题转化医学的研究,为普通人的疾病预防和治疗提供新的理论基础、技术和方法、医疗和诊断及治疗方法。

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