Nat Metab | 黄河团队系统揭示赖氨酸丙酮酰化修饰及其调控机制

本研究系统鉴定了丙酮酸驱动的赖氨酸丙酮酰化（Kpy）修饰及其调控机制。研究背景在于代谢物可通过共价修饰蛋白质调控功能，而丙酮酸作为糖酵解枢纽代谢物是否类似乳酸进行广泛赖氨酸修饰尚不清楚。研究目的为鉴定Kpy修饰、阐明其酶促调控网络及转录激活功能。研究团队整合高灵敏度质谱与生物化学方法，在组蛋白上首次捕获Kpy信号，鉴定10个组蛋白和78个非组蛋白Kpy位点，并在多种物种中证实其进化保守性。通过代谢扰动实验确认丙酮酸为代谢前体，并发现关键中间体丙酮酰辅酶A。酶学筛选明确乙酰转移酶HAT1和p300催化Kpy生成，去酰化酶SIRT3负责去除。功能研究显示Kpy富集于基因启动子区域，与FGFR4等靶基因转录激活正相关。结论是构建了从代谢前体到转录输出的完整信号通路，揭示丙酮酸将代谢通量信息编码至染色质的分子逻辑。