水生所蛋白質翻譯后修飾組學研究獲進展

　　蛋白質的翻譯后修飾，如磷酸化、乙酰化等，是調節蛋白質生物學功能的關鍵步驟，是蛋白質動態反應和相互作用的一個重要分子基礎，也是細胞信號網絡調控的重要靶點。由于翻譯后修飾蛋白質在樣本中含量低且動態范圍廣，其研究極具挑戰性。近期，中國科學院水生生物研究所葛峰研究員學科組在蛋白質翻譯后修飾組學及其功能方面展開了深入的研究并取得了系列進展。

　　在蛋白質磷酸化修飾方面，該學科組與研究所相關團隊合作，綜合應用最新的蛋白和肽段分離技術、TiO2磷酸肽富集技術和高分辨質譜分析技術，先后研究了磷酸化在藍藻光合作用中的重要作用(Journal of Proteome Research 2013, 12 (4):1909–1923)，構建了嗜熱四膜蟲的磷酸化調控網絡(Molecular & Cellular Proteomics 2014, 13 (2): 503 -519)，并發現磷酸化修飾在三角褐指藻脅迫響應中起重要作用（Journal of Proteome Research 2014, 13(5):2511-2）。

　　在蛋白質乙酰化修飾方面，該學科組與中科院武漢病毒研究所鄧教宇團隊合作，完成了結核桿菌乙酰化蛋白質組及其功能的研究。通過多次摸索和優化，建立了高效的乙酰化肽段的富集方法，并結合高通量質譜技術鑒定到了137個蛋白質的226個乙酰化修飾位點。分析發現乙酰化修飾蛋白廣泛參與了糖酵解/糖異生，三羧酸循環以及脂肪酸代謝等多個重要生物學過程，提示了乙酰化修飾在調控能量代謝過程，維持結核桿菌潛伏生長方面具有重要作用（如圖）。通過深入的功能實驗證實，乙酰化修飾在調控細胞的形態變化，生物膜的形成以及脅迫相應機制方面也具有重要的作用；臨床樣品分析發現乙酰化修飾能夠影響分泌蛋白的免疫原性，使其喪失免疫活性，從而影響結核桿菌的致病性。該研究成果為揭示結核桿菌的致病分子機制提供了新的研究方向和研究思路。研究成果已在線發表（Molecular & Cellular Proteomics 2014 Sep 1. mcp.M114.041962）。

　　在以上工作基礎上，該學科組正與國內外相關實驗室深入合作，進一步揭示翻譯后修飾的生物學功能及其分子作用機制，尤其感興趣的是不同的翻譯后修飾之間是如何通過Cross-talk產生協調統一的調控網絡以實現各種生理功能。

蛋白質的乙酰化修飾廣泛調控結核桿菌的代謝過程。乙酰化修飾蛋白質以紅色標出。