古生菌的蛋白质乙酰化作用,细菌和真核生物

文摘

蛋白质可以在alpha-amino群氨基乙酰化氨基酸(蛋氨酸或倒数第二氨基酸蛋氨酸后切除)或epsilon-amino群内部赖氨酸。在真核生物的蛋白质氨基乙酰化,虽然这是极其罕见的细菌。各种研究氨基乙酰化在古生菌近日报道,并透露,相当大的一部分蛋白质是氨基乙酰化在haloarchaea和硫化叶菌,而这似乎并没有帮助申请产甲烷古菌。许多真核蛋白质由微分内部乙酰化改性,对各种流程很重要。直到最近,只有两个是已知细菌蛋白质乙酰化的目标,但是现在125乙酰化网站出名大肠杆菌。了解内部古生菌的乙酰化作用极其有限;只有两个目标蛋白质是已知的,只有一个which-Alba-was用于研究微分乙酰化作用。适应症积累,内部的古细菌蛋白质乙酰化作用的程度可能被低估,和微分乙酰化作用已被证明是必不可少的haloarchaea的可行性。集中蛋白质组学方法需要的概述内部古生菌的蛋白质乙酰化的程度。

1。介绍

许多不同形式的蛋白质转译后的修改的特点。转译后的修改会影响许多不同功能的蛋白质,例如,他们的折叠,活动,稳定、抗原性、细胞内定位和交互与其他蛋白质或核酸。转译后的改性蛋白质的分数的重要性,因此转译后的修改通常被认为是非常不同的改性蛋白质和原核生物的eukaryotes-having高分数,这只被认为港口很少修改蛋白质。

对真核生物认为乙酰化是最常见的共价修饰的已报告200类型(1]。它也认为,乙酰化是一个监管修改磷酸化(一样的重要性2]。乙酰化作用的论点,如磷酸化、影响许多不同的蛋白质,可以产生不同的后果,可以调节的关键细胞过程响应(细胞外信号2]。然而,实验数据在真核生物蛋白质磷酸化的财富远远高于乙酰化作用,此外,它是典型的生成。

真核蛋白质形成鲜明对比,直到最近只有很少的细菌蛋白质乙酰化。长期以来人们一直认为古细菌蛋白质也会如此,因此几年前是总结了可用的结果强调坚信氨基乙酰化是真核生物相比,完全不同的古菌和细菌(3]。相信古生菌的蛋白质乙酰化作用扮演着一个微不足道的角色也适用在古社区为例,在回顾“古生菌posttranslation蛋白质改性”只有1%的文本是致力于蛋白质乙酰化作用4]。

然而,近年来的结果显示,这种信仰离真,在contrast-N-terminal蛋白质乙酰化增加了越来越多的生物功能,结合真核生物和古菌的细菌。早期识别相似的例子在真核生物和古细菌系统之间的蛋白质和DNA转录起始元素机械(5,6),组蛋白的存在(7),翻译起始因子曲目(8),和复制的蛋白质(9]。

然而,古生菌的蛋白质乙酰化作用的信息仍然是很有限的。因此,本文扮演双重角色,一方面它将总结结果,古生菌的蛋白质乙酰化作用,另一方面它有希望推动进一步的研究主要在这个迷人的和未开发的区域。两种不同类型的蛋白质乙酰化作用是已知的,将按顺序讨论,即(1)乙酰化alpha-amino集团的n端氨基酸的蛋白质和(2)epsilon-amino群内部赖氨酸残基的乙酰化作用。前者反应是不可逆的,和乙酰化蛋白质保持修改直到他们退化,与后者相比,是可逆的,其生物作用被认为是蛋白质的微分调节,例如,组蛋白的dna结合蛋白亲和力,最广泛研究内部真核蛋白质乙酰化的例子。

2。氨基端蛋白质乙酰化在真核生物和细菌

在真核生物的蛋白质的氨基端乙酰化的发生很早就被发现;第一个例子是1958年中描述。在接下来的几十年很多例子被发现,通常当蛋白质测序通过标准方法,埃德曼降解,是不成功的,因为n端“阻塞”和替代方法的本质是为了揭开α氨基的化学改性。回顾1985年,已有超过300的例子被列出,代表超过100种不同的蛋白质,其中许多已经分析了从几个种类10]。最近,技术已经发展到特别丰富氨基肽和使用质谱技术对大规模的分析正确的起始密码子,除蛋氨酸和共价修饰的α-氨基11,12]。他们的应用程序的示例的决心超过900 N-termini从人类的海拉细胞和超过1200 N-termini黑腹果蝇蛋白质(13,14]。新的大规模研究强调知识n端在真核生物蛋白质乙酰化了早些时候(1,3)仍然有效,给它一个更高的统计验证。的身份n端氨基酸是由蛋氨酸氨肽酶的活动(地图)。事实上蛋氨酸被映射的绝大多数真核蛋白质,因此大多数蛋白质从第二个开始(倒数第二)基因开放阅读框编码的氨基酸。真核生物包含三种不同的氨基乙酰转移酶(Nat)称为NatA, NatB, NatC,有不同的底物特异性。他们乙醯化高分数的蛋白质,例如,在酵母约60%,30%d .腹和人类超过80%14,15]。NatA乙醯化蛋白质的n端氨基酸Ser,阿拉巴马州,g,或者用力推。因此NatA取决于之前的地图。随着氨基端蛋氨酸除去大部分的蛋白质,NatA负责氨基端乙酰化作用的主要参与者。它可以表明NatA是高度保守的,酵母NatA突变可以通过人类NatA获救,在酵母几乎相同的一组蛋白乙酰化内生NatA,虽然只是部分(15]。NatB特定蛋白质从蛋氨酸和笨重的疏水氨基酸在第二(倒数第二)的位置,虽然NatC特定的N-termini Met-Glu Met-Asp。NatB和NatC因此独立除蛋氨酸的地图。氨基乙酰化在真核生物cotranslationally发生,当离开核糖体的氨基酸和完成当第一个40 - 50个氨基酸是合成(3,16]。尽管事实上,n端在真核生物蛋白质乙酰化了50多年,乙酰化作用的生物功能的蛋白质的主要部分仍不知道。几个蛋白质,描述的乙酰化和nonacetylated形式之间的差异,包括差异活动,生物半衰期,或热稳定性(3,17乙酰化作用),但一般的角色还没有被发现。一个明显的函数,一再讨论稳定蛋白水解降解的蛋白质,和发现乙酰化蛋白强烈的过多中最丰富的蛋白质(18)符合这一观点。然而,最近也提出了相反的,即氨基乙酰化作用产生特定的退化信号(19]。不管这些反对意见的澄清,很明显,氨基乙酰化作用具有重要意义在活的有机体内,因为单一缺失突变体的三个基因编码三个Nats酵母高度受损。描述人类的同源染色体显示,hNatB枯竭导致中断正常的细胞周期进展,虽然消耗hNatC凋亡和细胞死亡20.,21]。

形成鲜明对比的高分数氨基乙酰化蛋白在真核生物中,只有很少的蛋白质被发现是氨基乙酰化的细菌。只有5个大肠杆菌蛋白质是已知氨基乙酰化,其中三个是核糖体蛋白质S5, S18 S12,美国。与真核生物相比,乙酰化作用大肠杆菌转译后的发生。乙酰化作用的S12已表现出稳定的核糖体茎复杂(22]。三个已知蛋白质与Nat活动,夏川里美RimJ, RimL。然而,至少RimJ有双重作用;本机RimJ以及acetylation-deficient变体可以抑制核糖体蛋白的不同表型S5 (G28D)突变,也就是说,冷的敏感性,异常核糖体概要文件和mRNA误读。RimJ被发现与pre-30S亚基有关,和它提出了核糖体装配因素除了一个氨基乙酰转移酶(23]。

3所示。氨基端古生菌的蛋白质乙酰化作用

20年前已经有报道称一些haloarchaea核糖体蛋白的乙酰化的n端(24- - - - - -26]。然而,这并没有增加兴趣,古生菌的蛋白质乙酰化作用,因为一方面它完全符合细菌范式,从而似乎强调蛋白质乙酰化是一种罕见的事件也在古生菌,另一方面只有极少报道古细菌蛋白的乙酰化作用出现了。的氨基端乙酰化程度的原因是忽视了这么长时间可能是乙酰化通常只有部分(见下文),因此un-acetylated分数允许成功的氨基端测序,因此充足的“证据”是古细菌蛋白质生成受阻只有极端罕见的病例。

一个大规模的蛋白质组学研究Halobacterium salinarum和Natronomonas pharaonis完全改变了这张照片,目前占主导地位的观点“古生菌的氨基端乙酰化程度。“值得注意的是,这个也不例外,但当前视图蛋白质乙酰化”的真核生物”和“细菌”也是基于研究只有一个或少数几个物种。上述大规模蛋白质组研究让606氨基肽的识别h . salinarum和328 n端肽n pharaonis,加起来934 N-termini的总和。一方面,结果被用来提高起始密码子作业的可靠性,这不是简单的在高G + c的基因组,并揭示的程度和规则n端蛋氨酸乳沟haloarchaea [27]。

另一方面,结果被用来专门解决的问题的氨基端蛋白质乙酰化程度haloarchaea [28]。事实证明,氨基蛋氨酸从大约三分之二的所有haloarchaeal蛋白质裂解。解理发生在倒数第二氨基酸很小(甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸,缬氨酸,丝氨酸,苏氨酸)。haloarchaeal蛋氨酸氨肽酶的底物特异性(地图)匹配的特异性细菌和真核地图,因此除蛋氨酸的生物化学似乎是普遍的守恒。令人惊讶的是,它发现氨基乙酰化在haloarchaea并不少见,但这14%到19%的蛋白质氨基乙酰化。

这是形成鲜明对比大肠杆菌在真核生物中,提醒更多的情况;尽管乙酰化蛋白质的部分有点小。乙酰化作用发生蛋氨酸后几乎完全去除,只有丝氨酸和丙氨酸倒数第二个氨基酸被乙酰化28]。还发现倒数第三个的位置(位置三个开放阅读框的位置两个除蛋氨酸后的蛋白质)对蛋白质乙酰化有很强的影响。乙酰化作用是喜欢当丝氨酸、丙氨酸和甘氨酸在倒数第三个的位置,同时,相比之下,天冬氨酸和谷氨酸在这个位置强烈干扰乙酰化作用。因此,当乙酰化作用的程度有点类似于真核蛋白质,各自的底物特异性NATs定期真核蛋白质乙酰化在不同酸性氨基酸是倒数第三个的位置3]。乙酰化作用模式是最类似于酵母NatA酶的底物特异性,而NatB——和NatC-like活动在haloarchaea失踪。

很少有例外的”haloarchaeal乙酰化规则”被观察到,这两个物种之间的大部分是守恒的。例子是蛋白酶体的α亚基(见下文),prefoldin的β亚基,一个假设的蛋白质。这表明除了一个或多个通用Nats之外,还一个或少数几个额外的乙酰转移酶和底物特异性非常高在haloarchaea存在。

也表明,乙酰化蛋白的乙酰化效率对于大多数并不是100%,而是不同蛋白质专门从13%降至100%。这可能是一个迹象表明n端古生菌的蛋白质乙酰化过程不发生cotranslationally,像在真核生物,但posttranslatinally。而基因的假定的Nats haloarchaeal基因组中发现,还没有实验数据对氨基端乙酰化作用的分子机制。

一些额外的蛋白质组学研究使第一估计一般这些结果是如何对“古生菌。“与第三个haloarchaeon蛋白质组学研究,Haloferax volcanii,代表第三个属,主要是强调了上述研究结果(29日]。236年氨基肽蛋白,和初始蛋氨酸在70%的情况下被删除。29%的蛋白质是氨基乙酰化,分数略高于其他两个haloarchaeal物种。一种解释可能是,乙酰化程度更高Haloferax比在Halobacterium和亚硝化单胞菌;另一种解释可能是,确定蛋白质的比例较低h . volcanii这对丰富的乙酰化程度较高蛋白质(如在真核生物)。然而,研究表明,显著的n端乙酰化作用发生在至少三个不同的haloarchaeal属,因此可以被推广到所有haloarchaea。

另一组的情况似乎不同Euryarchaeota,产甲烷古菌。两个可用于蛋白质组学研究产甲烷球菌属jannaschii,分别确定了72和963个蛋白质,蛋白质(30.,31日]。只有一个在内部赖氨酸乙酰化网站报道(30.),而氨基乙酰化作用没有提到。当然一个解释可能是,这是忽略了基于at time-general认为它不会发生在古菌。然而,我发现它更有可能的假设将被检测到,像haloarchaea,如果它也会发生在产甲烷古菌。因此,两个蛋白质组学研究以及许多研究可以显示,单个蛋白质氨基乙酰化在产甲烷古菌是非常罕见的或不发生。

一个非常有限的蛋白质的氨基端乙酰化作用进行调查硫化叶菌solfataricus,一个物种属于Crenarchaeota王国(32]。的26个氨基肽识别,17被乙酰化。虽然没有“每分钱”值可以计算由于低蛋白质的绝对数量的比例氨基乙酰化蛋白质比haloarchaea似乎高得多。显然需要一个更一般的研究澄清如果这些值的统计意义。如果这是真的,Sulfolobales也许Crenarchaeota作为一个整体会更像真核生物种Euryarchaeota比迄今为止所有测试。Cren——和Euryarchaeota发现乙酰化作用发生在倒数第二丝氨酸和丙氨酸残基,并观察两组部分乙酰化作用。

的美国solfataricus在基因组中发现了一个基因编码一个假定的Nat (sso0209),名叫ssArd1基于序列的身份与人类Ard1 37%,酵母NatA的同系物。产生的蛋白质是不等的,证实它可以乙醯化Alba的n端,dna结合蛋白硫化叶菌(32]。各种Alba突变体以及其他硫化叶菌蛋白质被用来描述ssArd1的底物特异性。令人惊讶的发现除了氨基端Ser阿拉巴马州(NatA-like活动)也N-termini Met-Glu和Met-Leu乙酰化(NatC -和NatB-like活动)。因此,得出的情况硫化叶菌与一个Nat代表了原始状态,不属于蛋白质复杂和具有广泛的底物特异性真核Nats相比。真核Nats之后经历了基因的复制和进一步发展成为专业的蛋白质(32]。阿拉巴马州的一些蛋白质的氨基端乙酰化在体外和在活的有机体内是作为第一个迹象表明,氨基乙酰化在吗硫化叶菌转译后的和可能发生的程度n端决定蛋白质的折叠ssArd1生长的基质。

特殊的乙酰化n端Met-Gln不仅是发现α亚基的蛋白酶体h . salinarum和n pharaonis(见上图),但也在Haloferax volcanii(33]。在后一种物种倒数第二,Gln其他氨基酸突变,除蛋氨酸和乙酰化作用和后果在活的有机体内特点是(34]。正如所料,阿拉巴马州的介绍在倒数第二的位置导致总除蛋氨酸和Ala乙酰化作用,表明蛋白质已经从一个特定的切换到默认haloarchaeal乙酰化作用途径。意外氨基甲硫氨酸中没有删除两个突变体q2和Q2V,与通常的底物特异性的haloarchaeal地图。

Q2V突变体(q2)乙酰化的蛋氨酸,表明假定特定乙酰基转移酶可以容忍Ser和瓦尔在倒数第二的位置。其他三个突变(Q2D Q2P Q2T)导致蛋白质混合物组成的蛋氨酸裂解和uncleaved,乙酰化和unacetylated形式,表明这些变异部分基板图和具体/默认Nat [34]。显然,这还需要进一步的研究来确定假定特定的Nat和解开其分子机制。虽然不属于本文的主题,有趣的是,不同的单一氨基酸突变细胞的表型的影响,例如,osmotolerance,耐热性,或增长率,凸显的重要性的蛋白酶体生理haloarchaea [34]。

酵母蛋白酶体,它由七个不同的α和七种不同的β亚基,是氨基端乙酰化的目标。haloarchaea相比,不需要特定的Nat,但乙酰化作用是由默认值。然而,情况相当复杂:NatA NatB, NatC都需要和负责氨基乙酰化作用的特定子集的子单元(35]。

4所示。内部蛋白质乙酰化在真核生物和细菌

在真核生物蛋白质不同epsilon-amino群内部的赖氨酸乙酰化。只有很少的了解内部古生菌的蛋白质乙酰化作用(见下文),因此,关于内部乙酰化在真核生物的概述将保持相当短。到目前为止研究最多的真核内部目标蛋白质乙酰化组蛋白,除了乙酰化作用可以被磷酸化转译后的修改,甲基化,泛素化,ADP核糖基化(36]。乙酰化盾牌赖氨酸氨基的电荷,因此减少DNA的亲和力;因此微分乙酰化作用是基因表达调控的一种手段通过微分DNA压实。几个家庭的组蛋白乙酰转移酶(帽子)和组蛋白去乙酰酶抑制剂(hdac)存在于真核生物(例如,37,38])。使用名字的帽子和HDAC即使酶也甚至只比组蛋白其他目标。特殊利益已经给Sir2亚蛋白去乙酰酶抑制剂(也称为Sirtuins蛋白),不仅是高度保守的,发生在真核生物中,而且在细菌和古生菌。NAD-dependent去乙酰酶抑制剂,不仅是涉及多种基因调控途径,而且新陈代谢,细胞活性,多细胞发展社会变形虫,长寿热量限制,和不同种类的癌症39- - - - - -42]。因此特别是HDAC测试尽可能抗癌治疗目标和HDAC抑制剂事实上进入第一阶段临床试验(43]。今天许多不同的蛋白质除了众所周知由微分乙酰化组蛋白(17,44)包括细胞骨架蛋白微管蛋白(45,46]。乙酰化作用会影响转录调控,pre-mRNA拼接,蛋白质稳定性、蛋白质相互作用,细胞周期,昼夜节律等17]。

直到最近在细菌内部发生乙酰化作用很难相信。只有两种蛋白质被认为是在内部赖氨酸乙酰化,也就是说,趋化性蛋白质崔氏和乙酰辅酶a合成酶。蛋白乙酰转移酶(PAT)和脱乙酰酶柯布(属于Sir2家族)已确定,既调节乙酰化水平的蛋白质(47- - - - - -51]。然而,一个亲和浓缩的乙酰化肽大肠杆菌识别了125年85年蛋白质乙酰化网站,表明内部乙酰化在细菌比此前认为的要常见得多52]。蛋白质属于各种功能的类,例如,蛋白质合成,碳水化合物代谢,核苷酸代谢,柠檬酸循环。83年125年期间乙酰化网站专门修改固定相固定相时,脱去乙酰基大肠杆菌细胞接种到新鲜培养基。因此,它被认为内部乙酰化作用的主要生物功能大肠杆菌蛋白质的差别可能是对这些饥饿的活动阶段(52]

5。微分内部蛋白质乙酰化作用至少Haloarchaea至关重要

一个基因的方法已经阐明了haloarchaeal物种内部蛋白质乙酰化作用的重要性h . volcanii(53]。的基因组h . volcanii被发现含有三个基因的蛋白质乙酰基转移酶和两个基因蛋白去乙酰酶抑制剂。三乙酰基转移酶属于Gcn5乙酰基转移酶家族,名叫Pat1 Pat2 (Hvo_1756和Hvo_1821),和Elp3 (Hvo_2888)。去乙酰酶抑制剂之一(Hvo_2194)属于Sir2亚科,而第二个(Hvo_0522)属于HdaI家族。这是试图构建单一的所有五个基因缺失突变体。四个五个突变体可以生成并无差别地从野生型增长。但是它是不可能产生的hdaI缺失突变体,表明脱乙酰酶HdaI是至关重要的h . volcanii。这是通过实验证明删除染色体的能力hdaI基因的菌株进行质粒基因的一个副本。随着hdaI基因重叠和cotranscribed与组蛋白的基因编码,它是合理的假设HdaI的组蛋白是一个衬底。它还有待阐明微分组蛋白乙酰化作用是至关重要的h . volcanii还是其他目标蛋白的乙酰化HdaI负责表现型。虽然单三乙酰基转移酶基因的突变体,pat2 elp3双突变体不能生成。因此,综合这两种基因是致命的表明他们有重叠的底物特异性和至少一个蛋白的乙酰化作用是至关重要的h . volcanii。这一事实的能力可逆内部蛋白质乙酰化作用是至关重要的h . volcanii强调的重要性转译后的修改至少对这个热点。作为其他热点基因技术开发(54,55),这将是有趣的澄清是否也如此可以推广到许多或所有其他物种和古生菌。

6。内部古生菌的蛋白质乙酰化作用:阿尔巴和一点

第一次内部古细菌蛋白质的赖氨酸乙酰化报道早在1978年;这是一个2 fe-2s铁氧还蛋白h . salinarum(当时叫h . halobium),这是monoacetylated附近糖基赖氨酸118 (56]。此后不久,据报道,同源2 fe-2s铁氧还蛋白h . marismortui(当时名为“Halobacterium从死海”)在同等位置(乙酰化57]。然而,这些观察没有触发后续兴趣微分古生菌的蛋白质乙酰化和今天已知的只有少数研究人员。

明显的候选人作为目标内部古细菌组蛋白乙酰化作用。长期以来人们一直认为,古细菌组蛋白缺乏真核组蛋白的n端结构域,转译后的修改,因此不可以大量乙酰化。然而,与此同时它也已经发现,在守恒的组蛋白核心真核域组蛋白乙酰化(58]。然而,蛋白质组学的方法,具体解决问题的组蛋白乙酰化作用产甲烷球菌属jannaschii和甲烷八叠球菌属acetivorans得出的结论是,组蛋白乙酰化作用并不是发生在两个物种的59]。Cotranscription的组蛋白脱乙酰酶的基因与基因h . volanii表明这可能是不同haloarchaea和候选人赖氨酸乙酰化的真核生物,在haloarchaea守恒(53),但实验证明仍下落不明。

与此同时另一个染色质蛋白成为第二个已知目标内部,古生菌的蛋白质乙酰化作用。这是一个美国solfataricus蛋白质,最初被命名为Sso10b并改名为“阿尔巴”(乙酰化作用降低亲和力)60]。在这种情况下,观察引发了密集的特性微分乙酰化作用和酶负责。结果表明,阿尔巴携带两个乙酰基;一方面它是氨基乙酰化,另一方面epsilon-amino群赖氨酸16是乙酰化60]。的硫化叶菌Sir2成员(Sirtuin蛋白)蛋白家族可以脱去乙酰基Alba NAD-dependent的方式。nonacetylated Alba可能抑制转录的在体外转录分析,与乙酰化蛋白质,和不同的活动后,验证了两种形式的脱乙酰作用的蛋白质在体外Sir2 [60]。的顺序沙门氏菌蛋白乙酰转移酶(PAT)被用来识别硫化叶菌同系物,显示硫化叶菌帕特可以乙醯化阿尔巴在体外以非常高的效率在本机目标氨基酸,赖氨酸16 (61年]。乙酰化作用是可以减少Alba的亲和双链DNA和RNA的两倍(61年]。而温和的阿尔巴的乙酰化状态对DNA结合的影响导致了这项提议,因此看起来可能特定的赖氨酸乙酰化16其他蛋白质功能模块化的信号而不是DNA结合亲和力的直接调制(62年]。阿尔巴的一个互动的合作伙伴是DNA解旋酶罗马数字。它已经表明,阿尔巴的MCM强烈抑制活动在体外解旋酶试验。乙酰化Alba的阿尔巴这种敌对活动减少,尤其是在浓度的乙酰化Alba DNA,不包括间接效应(63年]。

而分子生物学后果的细节不同活动的阿尔巴仍有待澄清,这似乎是清楚,阿尔巴的乙酰化状态影响染色质包装”的程度硫化叶菌,类似于微分真核组蛋白的乙酰化作用。阿尔巴从几个物种的结构,及其结合DNA建模(64年- - - - - -66年]。Alba乙酰基转移酶的结构帕特也被报道(67年),并进一步结构(途中68年,69年]。此外,脱乙酰酶的结构Sir2已经决定在复杂与NAD和一个人工基质、一种乙酰化肽来源于人类蛋白质p53 [70年,71年]。因此,古染色质蛋白质Alba及其同源乙酰基转移酶和脱乙酰酶是目前为止最好的例子特征的相关性和机制内部,古生菌的乙酰化作用,这有可能使分子机制的理解在不久的将来。

然而,它提出了阿尔巴不是唯一的乙酰化蛋白质硫化叶菌甚至可能不会是帕特的主要底物和Sir2,因为帕特和阿尔巴之间的亲和力是相当低同源相比乙酰基转移酶/蛋白质的目标对真核生物,因为帕特是物种的基因组中编码不包含Alba (61年]。另一个理由的存在内部乙酰化蛋白质比目前已知的是,许多古菌编码不仅单一,而且不同的蛋白质乙酰基转移酶和去乙酰酶抑制剂。在h . volcanii蛋白乙酰基转移酶的蛋白质含量Pat1和脱乙酰酶Sir2(不必要的)量化使用特定的抗血清。据透露,Pat1由细胞中观察Sir2表达下调是在固定相(郝林Soppa,未发表的结果)。这表明蛋白质的乙酰化水平增加的固定相,让人想起被描述的情况大肠杆菌(见上图)。

有关内部现状,古生菌的蛋白质乙酰化作用类似于细菌的情况在第一集中大规模研究针对乙酰化肽的鉴定报告,这增加的数量证明内部乙酰化细菌蛋白质从两到九十。看来安全预测,在古生菌不同蛋白质乙酰化在不同内部赖氨酸的ε氨基酸组。因此,集中大规模的方法来识别不同乙酰化古细菌蛋白质是急需的。

7所示。新方法来研究蛋白质乙酰化作用

近年来一些生物信息学方法已经开发的全基因组预测氨基乙酰化或内部蛋白质乙酰化作用[72年- - - - - -75年]。目前尚不清楚这些规则从真核蛋白质也可以用来预测古细菌蛋白质组的乙酰化作用。对氨基乙酰化使用一种方法已经被修改h . salinarum和n pharaonis上述数据集(18]。对于内部蛋白质乙酰化作用,生物项目的基准测试是乙酰化赖氨酸的大规模研究的另一个原因是必要的。亲和力的方法隔离肽与乙酰化赖氨酸及其质谱鉴定(52)也可以而且应该建立一些热点。实验表征的乙酰化作用的影响,这将是理想的能够比较乙酰化和nonacetylated蛋白变体在活的有机体内和在体外。对氨基乙酰化作用的果蝇,(X) PX-rule(脯氨酸在第一或第二位置抑制乙酰化)是用来表达突变基因在细胞和苍蝇和研究氨基端乙酰化作用的功能相关性(14]。作者建议(X) PX的规则可以应用普遍,可以被用作等效方法与其他物种。为内部乙酰化作用,赖氨酸经常被其他氨基酸取代,当然这样不仅乙酰化作用而且赖氨酸的功能丢失。为了规避这一问题,建立了一个系统大肠杆菌使内部赖氨酸乙酰化的重组蛋白在任何期望的位置(76年]。

8。结论和展望

知识n端,古生菌的蛋白质乙酰化作用近年来出现了惊人的增长。几个可用的大规模研究,它变得明显,相当大的一部分是蛋白质氨基乙酰化在haloarchaea和硫化叶菌。产甲烷古菌的情况似乎不同的氨基乙酰化作用没有被提到,尽管蛋白质组学研究的可用性。

了解内部古生菌的乙酰化作用仍然非常有限。只有两个目标是已知的,只有其中一个实验的特点(同源帽子和HDAC、功能的后果)。然而,有足够的迹象表明,乙酰化蛋白质内部的数量是非常低估,包括帕特的存在和Sir2物种缺乏Alba,多个基因的存在在古细菌基因组,帽子和hdac HdaI和Pat2 / Elp3的重要性h . volcanii和微分调节Sir2在同一物种。当前形势有关内部古细菌蛋白的乙酰化作用类似情况有关大肠杆菌蛋白质在2008年之前,当已知内部乙酰化网站的数量从两个到125年由于一个蛋白质组学研究。同样,小非编码rna的作用(srna)古细菌生理几年前是未知的,今天他们的存在已被证明对任何物种看着。它可以预测,微分内部古生菌的蛋白质乙酰化是另一个宝藏,等着被解除。这将添加一个额外的复杂性增加监管网络层古生菌。

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古生菌

古细菌蛋白质生物起源:转译后的修改和退化

文摘