全 文 ：第26卷 第4期
2014年4月
Vol. 26, No. 4
Apr., 2014
生命科学
Chinese Bulletin of Life Sciences
文章编号：1004-0374(2014)04-0377-07
DOI: 10.13376/j.cbls/2014055
细菌蛋白质乙酰化研究进展
刘诚喜1,2，涂　顺1,2，郭书娟1,2，陶生策1,2,3*
(1 上海交通大学系统生物医学研究院，上海 200240；2 上海交通大学癌基因及相关基因
国家重点实验室，上海 200240；3 上海交通大学生物医学工程学院，上海 200240)
摘　要：在真核生物和原核生物中，蛋白质乙酰化行使重要的功能。过去几十年，在细菌中发现了大量的
新的乙酰化蛋白。聚焦于蛋白质 Nε的乙酰化。首先介绍蛋白质乙酰化的发现和发展史，其次概述了 ACS、
CheY等乙酰化后的功能，乙酰化和泛素化、磷酸化之间的关系。在技术层面，讨论了蛋白质芯片用于发现
新的乙酰化酶、去乙酰化酶以及新的乙酰化蛋白的优势和可能性；详细讨论了免疫沉淀富集结合高分辨率
质谱和生物信息学分析来高通量发现乙酰化蛋白的有效性，并且提出了改进措施。最后，展望了细菌乙酰
化有待研究的关键问题以及与其他酰化之间的关系。
关键词：细菌；乙酰化；乙酰化酶；去乙酰化酶；质谱
中图分类号：Q51 文献标志码：A
Advance of bacterial protein acetylation study
LIU Cheng-Xi1,2, TU Shun1,2, GUO Shu-Juan1,2, TAO Sheng-Ce1,2,3*
(1 Shanghai Center for Systems Biomedicine, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China;
2 State Key Laboratory of Oncogenes and Related Genes, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China;
3 School of Biomedical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China)
Abstract: Protein acetylation plays critical roles in many biological processes both in eukaryotes and prokaryotes.
In the past few years, tremendous of acetylated proteins and acetylation sites have been identified in bacteria. Here,
we mainly focus on bacterial Nε-acetylation. First introduce the history of protein acetylation from it was first
discovered, and discussed the latest progresses in bacterial protein acetylation. Then discussed the role of acetylation
on several important proteins, such as ACS and CheY. We also addressed the advantages and possibility of using
protein microarray for the identification of novel acetylated proteins, and the discovery of novel acetyltransferase
and deacetyltransferase in bacteria. The crosstalks between protein acetylation and ubiquitination, acetylation and
phosphorylation were also discussed. To discover more acetylated protein from bacteria in a high-throughput
fashion, currently, the best strategy is the combination of immunoprecipitation enrichment, high-resolution mass
spectrometry and bioinformatics analysis. We discussed the latest advancement of this strategy. Finally, the future
trends for bacterial protein acetylation study was discussed.
Key words: bacteria; acetylation; acetyltransferase; deacetyltransferase; MS
收稿日期：2013-10-15； 修回日期：2013-12-05
基金项目：国家自然科学基金项目(31370813)；国
家重点基础研究发展计划(“973” 项目)(2010CB
529205)；国家高技术研究发展计划(“863” 计划)
(2012AA020103，2012AA020203)
*通信作者：E-mail: taosc@sjtu.edu.cn
蛋白质乙酰化是一种重要蛋白质翻译后修饰，
是乙酰基供体 (如乙酰辅酶 A)通过酶学或非酶学
的方式将乙酰基团共价结合到赖氨酸残基上的过
程。已知有两类乙酰化形式——Nα乙酰化和 Nε乙
酰化。Nα乙酰化是指蛋白质的 N末端被乙酰化修
饰，一般认为不可逆，在真核生物中很常见 (超过
80%的哺乳动物细胞蛋白有此修饰 )。大肠杆菌中
已发现的 3种乙酰化酶 RimI、RimJ和 RimL分别
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特异性乙酰化核糖体蛋白亚基 S18、S5和 L12的 N
末端氨基。对 Nα乙酰化的综述见文献 [1]，在此不
再赘述。Nε乙酰化是动态、可逆的，也是本文介
绍的重点。乙酰化首先在真核生物组蛋白中被发现，
具有调节基因转录的功能。而大量非组蛋白，如转
录因子、核相关蛋白、激素受体、细胞代谢相关蛋
白以及癌症相关蛋白等也存在乙酰化修饰，这说明
细胞中蛋白质乙酰化修饰广泛存在。随着乙酰化蛋
白免疫沉淀富集方法的应用以及高分辨率质谱技术
的快速发展，在多种原核生物中发现了大量乙酰化
修饰的蛋白质。以此为契机，本文综述了近几年细
菌蛋白质乙酰化研究进展。
1　乙酰化的发现及发展历程
1.1　蛋白质乙酰化在真核中广泛存在
1964年，Allfrey等 [2]首次提出真核生物组蛋
白乙酰化作为一种蛋白质翻译后修饰与基因的转录
调控密切相关这一假说。组蛋白因富含精氨酸和赖
氨酸等碱性氨基酸而带正电荷，与带负电荷的
DNA紧密结合成组蛋白 -DNA复合物。乙酰化修
饰中和赖氨酸残基的正电荷，使其与 DNA的结合
不再紧密而利于基因的转录。Eberharter[3]提出组蛋
白的乙酰化行使染色质转录调控的开关功能。蛋白
乙酰化状态依赖于乙酰化酶和去乙酰化酶的调节，
Kouzarides[4]对细胞增殖过程中组蛋白乙酰化酶和
去乙酰化酶进行了详细的综述。
2000年，Kouzarides[5]总结 30多年的乙酰化
研究做出了分析和预测：乙酰化修饰可能和蛋白质
的磷酸化修饰一样，在生物体内是重要而且广泛存
在的。其后 10年的研究也支持并发展了该假说。
大量非组蛋白存在乙酰化修饰，如转录因子、核相
关蛋白、激素受体、细胞代谢相关蛋白、癌症相关
蛋白等。第一个发现的乙酰化修饰的非组蛋白是
P53，乙酰化影响其与目的 DNA的结合 [6]；YY1、
E2F1、STAT6等 DNA结合蛋白也被发现发生乙酰
化修饰 [7-9]。
乙酰化修饰的动态性、乙酰化修饰蛋白的低丰
度以及传统分析技术的局限性，限制了乙酰化蛋白
系统性、大规模的发现 [10-11]。蛋白质组学概念的提
出及相关技术的发展，特别是高分辨率质谱结合乙
酰化肽段的免疫富集技术，致使发现大量新的乙酰
化蛋白和修饰位点 [10-11]。2006年，Kim等 [10]利用
免疫富集、纳米 -高效液相色谱与多级串联质谱
(nano-HPLC/MS/MS)技术，在 HeLa细胞和鼠肝脏
细胞线粒体中发现了 195个乙酰化修饰的蛋白，包
括 388个乙酰化位点，这是第一次系统性研究乙酰
化蛋白的报道。2009年，Choudhary等 [12]利用分
辨率更高的质谱技术结合等电聚焦分离技术，在哺
乳动物细胞中鉴定出 1 750个蛋白，包括 3 600个
乙酰化位点。数据分析可知，乙酰化存在于细胞核、
细胞质和线粒体等不同的细胞部位 [10]，并且在新陈
代谢中广泛存在，包括细胞代谢、细胞增殖、mRNA
剪切、蛋白质合成等过程 [12]，这些发现扩展了对蛋
白质乙酰化修饰广泛性的认识。
2010年，Wang等 [13]在 Science上发表文章，
证明人肝脏组织中几乎每个与糖酵解、糖异生、三
羧酸循环、尿素循环、脂肪酸代谢、糖原代谢等途
径相关的酶都发生乙酰化，进一步验证了乙酰化与
磷酸化修饰一样，具有保守、重要、广泛的功能。
2012年，Henriksen等 [14]利用高分辨率质谱技
术在酿酒酵母中鉴定出约 4 000个蛋白质乙酰化位
点，且乙酰化参与蛋白质合成、细胞质代谢、线粒
体代谢等多个过程，进一步说明蛋白质乙酰化修饰
在不同物种中广泛存在。
1.2　蛋白质乙酰化在原核生物中广泛存在
大肠杆菌作为模式生物，基因组简单且早已被
测序 [15-16]，是研究蛋白组乙酰化的理想系统。2008
年，Yu等 [17]利用 nano-HPLC/MS/MS技术在大肠
杆菌中检测到 85个乙酰化修饰的蛋白，包括 125
个乙酰化位点，其中大部分乙酰化蛋白与代谢有关，
如 TCA循环，在 85个乙酰化修饰的蛋白中有 24
个 (28%)与蛋白质合成相关，16个 (19%)与碳源代
谢相关。2009年，Zhang等 [18]在大肠杆菌中发现
91个乙酰化修饰的蛋白，包括 138个乙酰化位点，
其中超过 70%的蛋白质是代谢相关的酶类和翻译
调节蛋白，揭示了乙酰化修饰和能量代谢的关系。
上面两个实验中共报道了 263个乙酰化位点，只有
11个是两篇文献中共有的。比较合理的解释是
Zhang等 [18]选用的是对数期的细菌，而 Yu等 [17]
选用的是稳定期的细菌。
相对于真核生物中几千个乙酰化的蛋白质，有
理由相信大肠杆菌中鉴定到的 100多个乙酰化蛋白质
只占了整个乙酰化蛋白的小部分。2013年，Zhang等 [19]
利用高亲和力的泛乙酰化蛋白抗体富集技术，结合高
分辨率质谱和生物信息学分析，在大肠杆菌中检测到
349个乙酰化蛋白，包括 1 070个乙酰化位点。大部
分的蛋白质和代谢相关，与之前的报道一致，这大大
扩展了大肠杆菌中乙酰化修饰蛋白的数量和种类，
刘诚喜，等：细菌蛋白质乙酰化研究进展第4期 379
并且提示蛋白质的乙酰化修饰与代谢有着重要的联
系。
原核生物除了大肠杆菌，其他细菌特别是一些
致病菌蛋白质乙酰化修饰如何？ 2010年，Zhao等 [20]
在 Science上发表文章，发现沙门氏菌中代谢酶是
被广泛乙酰化修饰的，这为原核生物乙酰化开辟了
一个新的领域。采用相似的策略，国内的研究者利
用质谱分析在肺结核分支杆菌中发现了大量乙酰化
修饰的蛋白 (未发表 )。Kim等 [21]在枯草芽孢杆菌
中利用抗体富集、质谱分析发现了 185个蛋白质的
332个乙酰化位点，与之前报道的大肠杆菌的乙酰
化有 59%的同源性。Lee等 [22]在炽热芽孢杆菌中
利用抗体富集、质谱分析发现了 114个蛋白的 253
个乙酰化位点。以上结果表明，不仅在真核生物中，
在原核生物中蛋白质乙酰化同样广泛存在并且具有
重要的功能。图 1以时间为轴，展示了蛋白质乙酰
图1　蛋白质乙酰化系统性研究过程中的一些重要事件
化系统性研究过程中的一些重要事件。
2　重要功能的原核乙酰化蛋白质举例
乙酰辅酶 A是能量代谢的重要中间代谢产物，
是细菌利用醋酸、辅酶 A和 ATP在乙酰辅酶 A合
成酶 (acetyl-CoA synthase, ACS)的催化下生成的。
在沙门氏菌中，ACS的活性受 609位赖氨酸乙酰化
有无的调控 [23-24]，Pat乙酰化 ACS使其失去催化活
性，CobB使乙酰化的 ACS去乙酰化而有催化活性。
CheY是一种趋化反应调节蛋白，作为马达蛋白复
合物的组成成分，其乙酰化水平受 ACS和 CobB的
调控 [23]。CheY的乙酰化降低了它与 FliM之间的亲
和力 [24]，进而改变细菌的运动方式而影响趋化性。
RcsB是一种转录因子，调节细菌中一系列重要的
过程，如荚膜合成、细胞分裂、渗透压调节等。
Thao等 [25]利用大肠杆菌蛋白质芯片发现，RcsB是
Pat的乙酰化底物，RcsB的乙酰化会影响它与 DNA
的结合，进而影响其下游调控基因的表达。NhoA
是芳基胺乙酰转移酶，可以催化一系列芳基胺底物
的乙酰化。Zhang等 [26]利用大肠杆菌蛋白质芯片，
发现 NhoA是去乙酰化酶 CobB的底物，其乙酰化
修饰会降低酶活进而影响代谢活性和硝基化合物的
活性。核糖体 30S亚基和 50S亚基大部分组成成分
都是被乙酰化修饰的 [16,19]，如 S18、S5和 L12分别
被 RimI、RimJ和 RimL乙酰化修饰 [27-28]。L12和
L7以二聚体形式存在。Ramagopal等 [28]指出，当
大肠杆菌达到生长稳定期，核糖体蛋白 L12的 N
端乙酰化程度较对数期是升高的。EF-G是原核生
物翻译过程中的一种延伸因子，能水解 GTP供能，
具有转位酶活性。Jones等 [24]研究发现，EF-G中
关键的匹配 tRNA反密码子茎环结构的两个赖氨酸
是被乙酰化修饰的。这些结果提示，乙酰化修饰对
蛋白质合成的影响可能是很好的研究方向。超氧化
物歧化酶 (superoxide dismutase, SOD)是生物体内清
除自由基的抗氧化酶。利用质谱技术，鉴定出大肠
杆菌 SodB蛋白 51位 Lys乙酰化 [18]和沙门氏菌中
SodB同源蛋白 44位 Lys乙酰化 [20]。徐玉英 [29]通
过 CobB突变证明，CobB有催化 SodB去乙酰化的
活性，从而调节其功能。异柠檬酸脱氢酶是 TCA
循环中的关键酶，催化异柠檬酸氧化脱羧形成 α-
酮戊二酸，它的多位点被乙酰化修饰 [18-19]，特别是
催化的关键位点 Lys230，该位点突变成 Met会使
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Kcat值降低为野生型的 1.1%[30]。综上说明乙酰化
修饰参与很多重要蛋白的功能调节。
3　原核生物乙酰化酶和去乙酰化酶以及酶与
底物的研究
早期研究聚焦于组蛋白的乙酰化，发现了大量
的乙酰化酶和去乙酰化酶。组蛋白的乙酰化酶家族
有 3类，分别为Gcn5相关的乙酰化酶 (GNAT)家族、
MYST家族和 CBP/p300[31]。部分蛋白质是自身乙
酰化，如大肠杆菌中的乙酰辅酶 A合成酶。GNAT
家族在真核生物和原核生物中分布都很广泛 [32]，
很多实验室通过在原核生物中寻找同源序列，以
期找到类似的乙酰化酶及其底物。原核生物中唯
一发现的 Nε乙酰化酶是 2004年 Starai和 Escalante-
Semerena[23]在沙门氏菌中发现的 Pat，他们利用乙
酰辅酶 A使中心代谢酶乙酰辅酶 A合成酶乙酰化
而调节其活性。在真核生物中，去乙酰化酶有两大
家族：Zn2+依赖的 Rpd3/Hda1家族和 NAD+依赖的
sirtuin家族。虽然在大肠杆菌中找到很多预测的去
乙酰化酶的同源序列，但是有去乙酰化酶活性的蛋
白只有 CobB。Sir2是一类依赖于 NAD+的去乙酰
化酶，但是与 Sir2同源的 CobB最早被用于 ADP-
核糖基转移酶的功能研究 [33]。2002年，Starai等 [34]
在鼠伤寒沙门氏菌中发现乙酰辅酶 A合成酶的 609
位赖氨酸残基的乙酰化被 CobB去掉后激活其酶活
性，这是第一次关于原核生物乙酰化酶的报道。随
后在大肠杆菌中，以 CobB、Pat作为去乙酰化酶、
乙酰化酶进行了一系列的研究。2010年，Li等 [35]
发现 CobB 可以催化 CheY的去乙酰化，而调节大
肠杆菌细胞的趋化性。2013年，Zhang等 [26]利用
大肠杆菌蛋白质芯片寻找 CobB的去乙酰化底物，
成功地找到 9个蛋白底物。2010年，Thao等 [25]利
用蛋白质芯片寻找大肠杆菌中 Pat蛋白的乙酰化底
物，找到了作为转录因子的 RcsB，乙酰化状态会
改变它的活性，从而调节与 DNA的结合能力。值
得注意的是，在 RcsB的调节中，Pat/CobB是作为
一对乙酰化酶 /去乙酰化酶存在的。虽然大量的乙
酰化蛋白被鉴定，但是乙酰化酶和去乙酰化酶在原
核生物中知之甚少，因此有理由相信还存在新的乙
酰化酶和去乙酰化酶。如核糖体蛋白大部分是被乙
酰化的 [17-18]，而在沙门氏菌 ∆cobB敲除菌中大部分
核糖体蛋白乙酰化水平没有明显的变化 [13],这说明
核糖体蛋白不是 CobB的去乙酰化底物，细菌体内
其他的去乙酰化酶有待发现。本实验室 Tu等 (未
发表 )基于蛋白质芯片，在大肠杆菌中成功地找到
了新的去乙酰化酶，并在体内发现了新的乙酰化调
节途径。该结果显示，基于大肠杆菌蛋白质芯片，
可进行一系列功能重要的乙酰化底物的新的去乙酰
化酶的探索，为发现新的去乙酰化酶提供一种简便、
可行的方法。
不少实验室基于原核生物中大量的乙酰化蛋白
寻找新的乙酰化酶和去乙酰化酶，Weinert 等 [36]从
非酶学角度解释了乙酰化蛋白多而乙酰化酶少的成
因。乙酰磷酸 (AcP)作为糖酵解的产物，在体外以
化学方法乙酰化赖氨酸，并且体内含量和乙酰化水
平正相关。它在体内以非酶的形式乙酰化蛋白，这
解释了为什么大肠杆菌乙酰化蛋白多而乙酰化酶
少，也解释了大肠杆菌中乙酰化水平低却能被细胞
代谢水平动态影响的现象。值得注意的是，蛋白质
去乙酰化的方式仍然没有被探明。
4　结合乙酰化的结构域、乙酰化与其他修饰
的关系
乙酰化是动态、可逆的翻译后修饰，这依赖于
乙酰化酶和去乙酰化酶对底物的特异性识别。
Yang[37]对酶作用于乙酰化底物的结合域进行了综
述，指出乙酰化产生了含有溴区结构域的蛋白特定
的锚定位点。Gcn5、PCAF、TAF1和 CBP的溴区
结构域分别特异识别组蛋白、p53、c-Myb和MyoD
的乙酰化赖氨酸侧链，乙酰化赖氨酸侧链两侧的氨
基酸序列也与酶和底物的识别紧密相关。在大肠杆
菌中，也发现了识别乙酰化赖氨酸侧链的包含溴区
结构域的蛋白质，但数目很少，而且在系统发生上
与真核生物差异性很大 [24]。
乙酰化作为广泛存在的翻译后修饰，与同样广
泛存在的磷酸化、泛素化有密切的联系。Hwang
等 [38]提到，酵母中 Nα乙酰化作为蛋白质降解的信
号，N端乙酰化的甲硫氨酸以及乙酰化的丙氨酸、
缬氨酸、丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸 (统称为降解
决定子 )都会被泛素连接酶 Doa10识别而特异性降
解。2013年，Qian等 [39]在精子发生过程中发现了
一条依赖于乙酰化的组蛋白降解途径，其中提到
PA200识别乙酰化组蛋白特异的结构域，这为依赖
于 PA200及其同源蛋白的作用于乙酰化底物的降解
提供了一个研究方向。
自从 2000年剑桥大学的 Kouzarides[5]提出蛋
白质的乙酰化修饰类似于磷酸化修饰的假设后，乙
酰化研究进入了一个高速发展阶段。那同样广泛存
刘诚喜，等：细菌蛋白质乙酰化研究进展第4期 381
在的两种修饰有哪些联系呢？对此，2008年，Yang
和 Seto[40]提出了蛋白质修饰密码 (protein modification
code)的概念：磷酸化和乙酰化的修饰影响了蛋白
质进一步的修饰，从而形成复杂的修饰密码；但是
之前还没有人从整体水平上研究一个翻译后修饰对
另一个翻译后修饰的影响 [41]。2012年，van Noort
等 [42]采用基因敲除的肺炎支原体来研究乙酰化和
磷酸化的相互影响，通过分别敲除肺炎支原体中唯
一的磷酸酶 PrpC，以及仅有的磷酸化激酶 HprK、
PknB，利用细胞稳定同位素标记 (stable isotope
labeling by amino acids in cell culture, SILAC)、乙酰
化抗体富集肽段、高分辨率质谱整体研究磷酸化和
乙酰化的相互影响。2012年，Soufi等 [43]对从蛋白
质组学层次研究细菌乙酰化修饰和磷酸化修饰的相
互影响进行了综述，指出未来的挑战是系统性地在
不同的细菌种属中查找这些不同修饰的相互作用，
从而极大扩展对复杂翻译后调控网络的认识。
5　新技术和方法的改进用于乙酰化研究
高分辨率质谱技术、乙酰化肽段的免疫富集沉
淀技术和生物信息学分析为大规模发现乙酰化修饰
蛋白提供了一条很好的技术路线 [10, 17]。为了检测到
更多的乙酰化修饰的蛋白，用于乙酰化肽段富集的
抗体的质量极其重要。常规选用的是泛乙酰化的多
克隆抗体，Shaw等 [44]采用了单克隆抗体“鸡尾酒”
作为检测工具 (检测到 181个乙酰化位点 )，实验
中作为对照的是多克隆抗体富集 (检测到 244个乙
酰化位点 )，其中有 18% (65个 )的乙酰化位点相同。
而单克隆抗体可以更准确地富集位点特异性的乙酰
化蛋白 [45]。以上结果说明乙酰化抗体对检测到的蛋
白质种类和数量不同的重要性，发展更高精度的质
谱来提高乙酰化蛋白检测的范围是未来发展的方
向。另一方面，在真核生物中，超过 2 000多个蛋
白质 (4 000多个乙酰化位点 )被检测到，更好地理
解每个蛋白质的功能及生物体复杂的调控网络需要
生物信息学的解读。Lu等 [46]利用生物信息学技术
分析了 3个数据库：Choudhary鉴定到的 3 000多
个乙酰化位点、PhosphositePlus和 Uniprot，并采用
gene ontology(GO)、Kyoto Encyclopedia of Genes
and Genomes(KEGG)、domain structure prediction、
二级结构预测、mutating K-Ac site in silico来整体
分析乙酰化蛋白的功能，并且对乙酰化和其他的
翻译后修饰之间对细胞功能调控的相互关系进行
了预测。
蛋白质芯片作为蛋白质组学强有力的工具，也
被用于乙酰化的研究。Lin等 [47]利用酵母蛋白质芯
片，发现了乙酰化酶 NuA4复合物 91个乙酰化修
饰的蛋白底物，Thao等 [25]利用蛋白质芯片找到大
肠杆菌中 Pat蛋白的乙酰化底物，Zhang等 [26]利用
大肠杆菌蛋白质芯片找到 CobB的去乙酰化底物，
以及本实验室 Tu等 (未发表 )基于蛋白质芯片在大
肠杆菌中成功地找到了新的去乙酰化酶。以上结果
说明蛋白质芯片可以用于寻找乙酰化底物、新的去
乙酰化酶，未来还可以全局性寻找乙酰化蛋白相互
作用蛋白，最终希望形成一个乙酰化调控网络。
Mertins等 [48]基于质谱技术利用系列富集的方
式对同一个生物样品蛋白的翻译后修饰 (磷酸化、
泛素化、乙酰化 )进行了整合分析。采用了 SEDPM
(serial enrichments of different post-translational
modification) 技术对 8 000多个蛋白质进行定量分
析，鉴定出超过 20 000个磷酸化、15 000个泛素
化和 3 000个乙酰化位点，这为整体性研究细胞代
谢及信号转导通路提供了一个有力的实验工具。
6　展望
在乙酰化位点的大量发现以及乙酰化重要功
能，如代谢的揭示的背景下，对得到的大量数据进
行精确的功能解读需要蛋白质组学家和分子生物学
家的共同努力。
生物学方面，在原核生物中蛋白质乙酰化是广
泛存在的，但至今还未有膜蛋白乙酰化的报道，这
和膜蛋白本身的理化性质以及很难纯化有关。大肠
杆菌中的乙酰化蛋白有越来越多的报道，而已知的
乙酰化酶和去乙酰化酶仅有一对。沙门氏菌和结核
杆菌大量乙酰化蛋白的发现提示，在别的病原微生
物中乙酰化可能起广泛的调节作用。所以说，新的
去乙酰化酶、新的乙酰化底物、乙酰化在蛋白质功
能中所起的作用，以及乙酰化调节病原菌与宿主的
关系，都是值得研究的问题。
在技术层面，高分辨率质谱技术进一步发展和
蛋白质芯片更广泛的应用，会推动乙酰化的研究。
定量蛋白质组学用于乙酰化研究也有报道。2012年，
Chen等 [49]利用 SILAC结合高分辨率质谱，在哺乳
动物MEF细胞中定量研究 SIRT1底物乙酰化水平
的变化，找到大量特异性的乙酰化底物，同时将定
量蛋白质组学应用于乙酰化研究中。基于此思路，
在大肠杆菌中，利用∆cobB菌株结合 SILAC和质谱，
来研究 CobB的特异去乙酰化底物，以及用磷酸化
生命科学 第26卷382
抗体特异富集、质谱分析来研究乙酰化和磷酸化的
相关作用，从而进一步研究其生理功能，不失为一
个好的切入点。
赖氨酸有多种形式的翻译后修饰，如甲基化、
乙酰化、磷酸化和泛素化等。利用高分辨率质谱技
术相继发现赖氨酸的丙二酰化和琥珀酰化，更重要
的是这两种修饰在生命进化中是保守的 [50-52]。Peng
等 [52]发现了 Sirt5为赖氨酸去琥珀酰化和去丙二酸
酰化的调控酶，该酶具有催化赖氨酸去琥珀酰化和
去丙二酸酰化的体内和体外活性，首次证明了赖氨
酸去乙酰化酶 (HDAC)的非去乙酰化的活性。在原
核中，乙酰化与琥珀酰化究竟有什么关系？国内有
研究人员利用高分辨率质谱找出了 2 000个以上的
赖氨酸乙酰化位点和 2 000个以上的琥珀酰化位点，
有意思的是 CobB在大肠杆菌中具有催化赖氨酸去
琥珀酰化的活性 (未发表 )。Weinertn 等 [51]在 Cell
上发文指出，大肠杆菌中大多数蛋白质乙酰化位点
也发生琥珀酰化修饰，进一步证明乙酰化和琥珀酰
化紧密相关。综上，既然 CobB为迄今发现的唯一
的去乙酰化酶，并且还能去琥珀酰化，有理由相信
大肠杆菌中还存在新的去乙酰化酶，或许其对琥珀
酰化修饰及其他酰化也有作用。
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