丙酰化概述
赖氨酸丙酰化(Lysine Propionylation,Kpr)是一种可逆的、广泛分布的翻译后修饰类型,在真核生物和原核生物中均起重要的调控作用。已有研究报道赖氨酸丙酰化在细菌的整体代谢调控网络和代谢酶的活性中起重要作用[1]。
赖氨酸丙酰化中丙酰基(CH3-CH2-CO-)被添加到蛋白质赖氨酸残基的 ε-氨基上。已有研究发现丙酰化在细菌和哺乳动物的细胞应激反应、真核生物和原核生物的表观遗传调控、光合作用调控等方面有重要作用。作为一种新发现的可逆修饰,其功能仍有待深入研究,具有很大的研究潜力[2]。
丙酰化蛋白质组学的研究价值
丙酰化(Propionylation)是由丙酰辅酶 A 作为酰基供体将丙酰基团共价连接到蛋白质赖氨酸残基上的酰化修饰。丙酰辅酶 A 是奇数碳脂肪酸氧化和缬氨酸、异亮氨酸代谢的中间产物,其水平受代谢状态调控。丙酰化修饰最早在组蛋白中被发现,被认为是与乙酰化类似的转录调控标记。[3]
丙酰化蛋白质组学通过系统性鉴定丙酰化修饰位点,揭示丙酰辅酶 A 代谢与蛋白质功能调控之间的联系。该修饰在短链脂肪酸代谢、肠道微生物组-宿主互作和代谢疾病研究中具有潜在应用价值。[4]
组蛋白修饰与转录调控
组蛋白丙酰化(如 H3K14pr)作为新型酰化修饰参与转录调控。丙酰化与乙酰化在组蛋白修饰位点上存在竞争关系,增加了"组蛋白密码"的复杂性和调控维度。
短链脂肪酸与肠道代谢
肠道微生物产生的短链脂肪酸(包括丙酸)可进入宿主细胞代谢产生丙酰辅酶 A,驱动蛋白质丙酰化修饰。该机制为理解肠道微生物组-宿主代谢互作提供了分子桥梁。
代谢疾病与线粒体功能
丙酰辅酶 A 代谢异常(如丙酸血症)导致丙酰化修饰景观改变,影响线粒体代谢酶功能和能量产生。丙酰化蛋白质组学有助于揭示先天代谢缺陷的分子病理机制。
Aimsmass 技术方案
Aimsmass 基于专业的 LC-MS/MS 质谱平台,提供丙酰化蛋白质组学服务,可对生物样本进行全局丙酰化修饰定性分析。
丙酰化修饰富集与质谱鉴定
采用丙酰化赖氨酸特异性抗体(anti-Kpr)进行免疫亲和富集。富集后的肽段经高分辨 LC-MS/MS 分析,结合可变修饰搜库策略(+56.026 Da),系统性鉴定丙酰化修饰位点。注意与丁酰化(+70.042 Da)区分。
丙酰化蛋白质组学定量策略对比
在全局鉴定丙酰化修饰位点的基础上,定量分析可进一步比较不同生理/病理状态下修饰水平的动态变化。Aimsmass 提供多种定量策略供选择:
| 对比维度 | Label-free 非标记定量 | iTRAQ/TMT 标记定量 | DIA 数据非依赖采集 |
|---|---|---|---|
| 样本通量 | 无限制,灵活多样 | 最多 16 个样本同时标记 | 无限制,适合大队列 |
| 定量精度 | 中等,需较多技术重复 | 高,多通道内标校正 | 高,谱图库辅助定量 |
| 成本 | 最低,无试剂费用 | 较高,需标记试剂 | 中等 |
| 适用场景 | 样本量大、预算有限的探索性研究 | 精确比较少量样本间的修饰差异 | 大队列临床样本、时间序列研究 |
| 推荐 | Aimsmass 技术团队会根据您的实验设计和样本数量推荐最优定量方案 | ||
数据交付内容
修饰位点鉴定列表
包含修饰蛋白名称、修饰位点位置、修饰肽段序列、鉴定置信度评分(FDR 控制)。
原始质谱数据
提供全部 LC-MS/MS 原始数据文件(.raw/.mzML),支持后续独立数据分析与验证。
搜库结果与质控报告
数据库搜索结果(含搜库参数说明)、质控指标汇总(肽段/蛋白 FDR、鉴定数量统计)。
增值分析(可选)
差异修饰定量分析、GO 功能注释、KEGG 通路富集、蛋白互作网络分析等生信分析报告。
送样要求
| 样本类型 | 送样量/每个样本 |
|---|---|
| 常规动物组织 | 100mg |
| 软体动物组织 | 1g |
| 常规植物组织 | 1g |
| 植物果实及种子 | 2g-4g |
| 细胞样本 | 2×107 |
| 菌类样本 | 150mg |
| 最低蛋白质量:1mg | |
* 具体的样本制备和保存要求请参考送样指南,或联系技术支持获取定制化送样方案。
检测平台:Thermo Fisher Orbitrap Exploris 480 / Q Exactive HF-X 高分辨质谱仪(分辨率 240,000 @ m/z 200,扫描速度 40 Hz),搭配 EASY-nLC 1200 纳升液相色谱系统 + HPLC-MS/MS
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提交咨询,Aimsmass 技术团队将根据您的课题定制实验方案和报价。
获取定制方案与报价相关蛋白质组学服务
- Xie Y, Hu H, Liu M, Zhou T, Cheng X, Huang W, Cao L. The role and mechanism of histone lactylation in health and diseases. Front Genet. 2022;13:949252. DOI:10.3389/fgene.2022.949252 乳酸化
- Wan J, Liu H, Chu J, Zhang H. Functions and mechanisms of lysine crotonylation. J Cell Mol Med. 2019;23(11):7163-7169. DOI:10.1111/jcmm.14650 酰基化
- Xu Y, Shi Z, Bao L. An Expanding Repertoire of Protein Acylations. Mol Cell Proteomics. 2022;21(3):100193. DOI:10.1016/j.mcpro.2022.100193 综述
常见问题
赖氨酸丙酰化蛋白质组学服务有什么优势?
操作容易简单,不需同位素标记,实验流程简单。高精度与准确性,可全局绘制修饰景观图谱,采用 Thermo Fisher Orbitrap Exploris 480 / Q Exactive HF-X 高分辨质谱仪(分辨率 240,000 @ m/z 200,扫描速度 40 Hz),搭配 EASY-nLC 1200 纳升液相色谱系统,获取更多肽段信息,找到更多修饰位点。检测范围广,可系统性绘制各种细胞或组织中丙酰化修饰景观图谱。
样本送样要求是什么?
常规动物组织 100mg,软体动物组织 1g,常规植物组织 1g,植物果实及种子 2g-4g,细胞样本 2×107 个,菌类样本 150mg,最低蛋白质量 1mg。具体的样本制备和保存要求请参考送样指南。
丙酰化蛋白质组学服务周期一般多长?
常规服务周期为 4-6 周,包含样本前处理、修饰富集、LC-MS/MS 检测和数据分析全流程。如样本量较大或有特殊需求(如多组学联用),周期可能适当延长。具体时间安排可在咨询时与 Aimsmass 技术团队确认。
交付的数据包含哪些内容?
标准交付内容包括:丙酰化修饰位点鉴定列表(含修饰蛋白名称、位点位置、肽段序列、FDR 评分)、LC-MS/MS 原始数据文件(.raw/.mzML)、搜库结果与质控报告(含搜库参数和鉴定统计)。可选增值服务包括差异修饰定量分析、GO 功能注释、KEGG 通路富集等生信分析报告。
组学发现后如何验证目标丙酰化位点?
Aimsmass 提供配套的丙酰化位点鉴定技术服务和验证试剂盒,可通过 Western Blot、定点突变和功能实验对组学发现的目标位点进行独立验证,形成"组学发现 → 靶向验证"的完整研究闭环。
一次实验能鉴定多少丙酰化修饰位点?
鉴定数量取决于样本类型、蛋白复杂度和修饰丰度。一般情况下,单次实验可鉴定数百至数千个丙酰化修饰位点。采用高深度分级分离策略可进一步提高鉴定覆盖度。Aimsmass 技术团队会根据研究目标推荐最优方案。
