发现高度特异性的脂肪酸附着在蛋白质上

发布时间：2024-01-23 16:48:34 栏目：精选知识

导读 在分子生物学的复杂性常常看起来像宇宙一样广阔而神秘的世界中，一项新的突破性研究深入研究了蛋白质的微观宇宙，揭示了它们存在的迷人方面

在分子生物学的复杂性常常看起来像宇宙一样广阔而神秘的世界中，一项新的突破性研究深入研究了蛋白质的微观宇宙，揭示了它们存在的迷人方面。这一发现可能对理解和治疗多种人类疾病产生深远的影响。



将蛋白质想象成驱动生命机器的微型引擎。正如发动机需要修改以优化性能一样，蛋白质也会经历“蛋白质修饰”——这是一个改变其功能、位置和寿命的关键过程。这一修饰过程的关键因素是蛋白质脂肪酸附着(“蛋白质脂肪酰化”)，类似于添加特殊成分(即脂肪酸)，使蛋白质能够将自身锚定在细胞膜上。

通过使用高分辨率质谱进行细致的研究，博伊斯汤普森研究所 (BTI) 的科学家发现了模型生物线虫中脂肪酸附着的关键模式，线虫是一种微小的蠕虫，为了解基本生物过程提供了一个窗口。

研究人员利用“点击化学”(一项荣获两项诺贝尔化学奖的技术)的力量，成功绘制了蛋白质中不同氨基酸如何被各种脂肪酸特异性修饰的图谱。

“我们惊讶地发现不同的氨基酸被来自不同生物合成途径的脂肪酸修饰，” BTI 教授、该研究的资深作者Frank Schroeder分享道。“这一意外发现凸显了蛋白质修饰与特定脂肪代谢途径之间的联系。它也为进一步研究不同脂肪酸及其代谢如何影响蛋白质功能奠定了基础。”

这项题为“秀丽隐杆线虫蛋白质脂肪酰化的氨基酸和蛋白质特异性”的研究刚刚发表在《美国国家科学院院刊》上，它不仅仅是为了了解微小蠕虫的内部运作。其影响是巨大的，并且与人类健康密切相关。蛋白质脂肪酸附着是癌症、神经退行性疾病、心血管疾病甚至传染病等疾病的关键因素。

“我们从秀丽隐杆线虫中学到的知识对我们对这种类型的蛋白质修饰的基本理解做出了重大贡献，”施罗德实验室的研究生、该研究的第一作者张宾森说。“我们对蛋白质修饰和功能了解得越多，我们就越了解它对人类健康和疾病的核心作用。”

此外，这项研究揭示了第一个用支链脂肪酸修饰丰富蛋白质的例子——考虑到支链脂肪酸存在于我们的饮食中以及肠道微生物组的产生，这一发现可能在高等动物和人类中具有相似之处。饮食、肠道健康和蛋白质修饰之间的联系可能为营养科学开辟新的途径。

最终，这项研究是关于从微小的蠕虫到人类的每种生物赖以生存的基本过程。因此，下次当您看到蠕虫时，请向这位不太可能的生物学英雄和正在揭开其秘密的科学家们致敬。因为有时，生命最大奥秘的关键在于其最小的居民。