组蛋白乳酸化

组蛋白乳酸化介绍  |  嘉因生物组蛋白乳酸化的服务优势

2024-04-11 16:41
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组蛋白乳酸化介绍


01
乳酸代谢——可转化为乳酰辅酶A(Lactyl-CoA),参与组蛋白乳酸化

在细胞质中,乳酸通过单羧酸转运体(Monocarboxylte Transporters,MCTs)转运到细胞中,并通过糖酵解或谷氨酰胺分解产生。

细胞中乳酸的分解代谢有两种途径:

1)乳酸被氧化成丙酮酸,丙酮酸进入线粒体并通过三羧酸循环代谢;

2)乳酸通过糖异生转化为葡萄糖。乳酸可以转化为乳酰辅酶A,并参与组蛋白和非组蛋白的乳酸化。



细胞中的乳酸化代谢和组蛋白乳酸化


02
组蛋白乳酸化是一种新的表观遗传修饰,与组蛋白乙酰化是相独立的

组蛋白乳酸化是一种新的表观遗传修饰,在组蛋白尾部的赖氨酸氨基酸残基上添加一个乳酰基 (Lactyl/La)基团。

用脂多糖分子(lipopolysaccharide,LPS)刺激免疫巨噬细胞(模拟细菌感染)可增强糖酵解,使得细胞内的乳酸水平逐渐升高,并与组蛋白乳酸化水平同步增加。刺激巨噬细胞后,炎症因子迅速上升,但与乳酸水平或赖氨酸乳酸化无关。赖氨酸乳酸化的增加较慢并且与稳态基因的上调相关。

比较赖氨酸乳酰化和乙酰化发现许多缺乏乙酰化的基因存在乳酰化,这表明这两种修饰具有不同的作用。


组蛋白乳酸化是一种新的表观遗传修饰


03

涉及乳酸/糖酵解的生物过程或者疾病都可以研究组蛋白乳酸化

糖酵解是动植物和微生物体内广泛存在的生理过程。乳酸化修饰涉及的病理生理过程目前已经报道的有胚胎发育,神经,炎症及免疫反应,肿瘤,心肺系统疾病,代谢性疾病等。目前组蛋白乳酸化修饰涉及的物种除了人和小鼠外,有水稻、酵母、布氏锥虫、大肠杆菌、富兰克林菌、弓形虫、三角褐指藻、绵羊。



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乳酸化修饰涉及病理生理过程

                                                                    


嘉因生物组蛋白乳酸化服务优势


2023年12月,上海交通大学医学院附属第九人民医院范先群院士、贾仁兵教授、柴佩韦博士共同作为通讯作者在Nucleic Acids Research上发表学术论文“Histone lactylation-boosted ALKBH3 potentiates tumor progression and diminished promyelocytic leukemia protein nuclear condensates by m1A demethylation of SP100A”,利用CUT&Tag和ChIP-seq初步发现并验证了组蛋白乳酸化可以提高m1A去甲基化酶ALKBH3的表达,去除SP100A的m1A 甲基化并抑制其作为眼睛黑色素瘤肿瘤抑制因子的功能表达。文章结果首次表明m1A可以激活肿瘤抑制因子,以及组蛋白乳酸化、mRNA的m1A修饰和PML凝聚体形成之前的关联,为肿瘤的治疗提供了新的靶点和有效的治疗方案。


文中组蛋白乳酸化CUT&Tag和ChIP-seq由嘉因生物协助完成。