Illustration of chemical structures of lysine, acetyllysine, succinyllysine and methylmalonyllysine residues.
早期研究認為,琥珀酰化是線粒體內依賴琥珀酰輔酶 A 濃度和 pH 值的非酶促過程。然而隨著研究深入,一個復雜的酶調控網絡逐漸清晰:p300/CBP、α-KGDHC 等作為 "書寫者"(Writer)催化修飾發生,而 SIRT5、SIRT7 等 "橡皮擦"(Eraser)則負責動態去除修飾。這種非酶促與酶促機制的協同作用,揭示了細胞內代謝調控的精細平衡。
二、多領域探索:琥珀酰化修飾的廣泛調控作用Succinate and succinylation in immunity. (A) The scheme of the TCA cycle. (B) Succinate and succinylation play multi faceted roles in the tumor microenvironment including macrophage (TAM, tumor-associated macrophage) polarization, T cell growth and differentiation, dendritic cell antigen processing capacity, follicular B cell activation and B cell antibody response, and tumor metastasis.
阿爾茨海默病(AD)研究中,琥珀酰化修飾揭示了全新的分子病理機制:
在糖尿病性心肌病研究中,SIRT5 通過去琥珀酰化 CPT2 K424 位點,恢復脂肪酸代謝關鍵酶活性,有效緩解心肌脂毒性,為代謝性心臟損傷提供了代謝調控新策略。
植物研究領域同樣展現了琥珀酰化修飾的跨物種調控魅力:棉花應對黃萎病感染時,GhPSB27 蛋白的 Khib/Ksuc 雙重修飾通過調節光合作用與活性氧代謝,實現抗病性與產量的平衡,為作物改良提供了新視角。
三、未來展望:從單一修飾到網絡調控作為修飾抗體領域的超勢力新星,杭州斯達特依托專有兔單B細胞抗體開發平臺,自主開發的琥珀酰化泛抗體(貨號:S0B1272)具有特異性強,親和力強,批件穩定性一致等優勢,可為國內外科研團隊提供精準的修飾研究解決方案。
在生命科學的版圖上,琥珀酰化修飾如同一塊關鍵拼圖,正在線粒體能量代謝與疾病調控的畫卷中勾勒出清晰的輪廓。隨著研究的深入,這個曾經的 "新型修飾" 有望成為連接代謝紊亂與疾病發生的核心樞紐,為人類攻克重大疾病提供源源不斷的創新靈感。從細胞能量工廠到疾病治療前線,琥珀酰化修飾的探索之旅,正引領我們走向更精準的醫學未來。
Reference:
1、Zhang, Z., Tan, M., Xie, Z. et al. Identification of lysine succinylation as a new post-translational modification. Nat Chem Biol 7, 58–63 (2011). https://doi.org/10.1038/nchembio.495
2、https://doi.org/10.1016/j.gendis.2022.10.028