賴氨酸作為一種容易被修飾的氨基酸基團(tuán)，常常在功能調(diào)節(jié)方面發(fā)揮重要作用。早在2010年發(fā)表的《Nature Chemical Biology》，芝加哥大學(xué)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了賴氨酸琥珀酰化（lysine succinylation）這種新型蛋白質(zhì)翻譯后修飾。隨后，研究人員用western blotting、體內(nèi)同位素標(biāo)記等方法證明鑒定出的琥珀酰-賴氨酸肽段是來自于體內(nèi)蛋白。這種修飾對(duì)不同生理環(huán)境能夠做出應(yīng)答，在進(jìn)化上是保守的。

相比于甲基化和乙酰化，賴氨酸琥珀?；揎椖軌蛞l(fā)更多蛋白質(zhì)特性的改變。這是由于發(fā)生琥珀酰化的賴氨酸基團(tuán)被賦予2個(gè)負(fù)電荷，價(jià)態(tài)從+1變成-1，高于乙?；?1到0）和單甲基化（無變化）造成的電荷改變；而且琥珀酰化帶來了一個(gè)結(jié)構(gòu)更大的基團(tuán)，對(duì)于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能能改變更大。同時(shí)Succinyl-CoA是酶調(diào)控的琥珀?；磻?yīng)的輔助因子。Succinyl-CoA作為一種重要的代謝反應(yīng)中間產(chǎn)物，出現(xiàn)在TCA循環(huán)、卟啉合成、一些支鏈氨基酸的分解等反應(yīng)過程中，其穩(wěn)定狀態(tài)對(duì)維持正常的細(xì)胞生理活動(dòng)至關(guān)重要。發(fā)生在Succinyl-CoA代謝中的基因突變很有可能導(dǎo)致疾病的發(fā)生。
參考文獻(xiàn)：Identification of lysine succinylation as a new post-translational modification. Nat Chem Biol. 7(1): 58-63.

伴隨著發(fā)現(xiàn)琥珀?；滦托揎椀?quot;重磅頭條"新聞，迅速引起圈內(nèi)人事的廣泛關(guān)注，在當(dāng)時(shí)研究人員就做出了預(yù)測(cè)，這種修飾具有重要的細(xì)胞功能，未來的發(fā)展不容小覷。如今當(dāng)琥珀?；纳衩孛婕啽恢饘咏议_，其重要意義也展現(xiàn)在了大眾的面前。下面我們總結(jié)出3篇做簡(jiǎn)要介紹，這些文章僅以方向新穎、值得一讀、很有借鑒意義等為選擇標(biāo)準(zhǔn)。希望分享給大家，能讓大家略有收獲。 
 
1. SIRT5-mediated lysine desuccinylation impacts diverse metabolic pathways. SIRT5調(diào)控琥珀?；孜锏鞍讬C(jī)制研究獲新突破。
【Molecular Cell】 IF=14.018. PMID: 23806337

摘要：蛋白翻譯后修飾對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能起著關(guān)鍵作用，是細(xì)胞精細(xì)調(diào)節(jié)生理活動(dòng)的關(guān)鍵之一。因而，蛋白翻譯后修飾通路研究是目前新藥研發(fā)的重要熱點(diǎn)之一。本研究系統(tǒng)性揭示了受賴氨酸去乙酰化酶(HDACs)Sirt5調(diào)控的琥珀?；孜锏鞍?，發(fā)現(xiàn)了琥珀酰化修飾對(duì)能量代謝中的關(guān)鍵酶的調(diào)控作用，進(jìn)一步明確了Sirt5的去琥珀?；饔玫纳飳W(xué)意義，并為Sirt5的生物學(xué)和新藥研究提供了重要資源。

1） 本研究在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中對(duì)去乙酰化調(diào)控酶Sirt5調(diào)控的琥珀酰底物進(jìn)行了系統(tǒng)的蛋白質(zhì)組學(xué)研究，在779個(gè)蛋白上鑒定出2500多個(gè)琥珀酰位點(diǎn)。

2） 通過綜合運(yùn)用生物質(zhì)譜、生物化學(xué)和生物信息學(xué)方法，證明琥珀酰化廣泛存在于線粒體能量代謝調(diào)控酶中，參與調(diào)控包括三羧酸循環(huán)，氨基酸代謝以及脂肪酸代謝在內(nèi)的多個(gè)代謝信號(hào)通路。

3） 同時(shí)也發(fā)現(xiàn)琥珀?；嬖谟诩?xì)胞漿和細(xì)胞核蛋白中，并揭示了琥珀酰化能抑制丙酮酸脫氫酶和琥珀酸脫氫酶復(fù)合物活性。

4） 研究揭示了蛋白琥珀酰修飾具有廣泛調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝的作用，同時(shí)也提示此修飾可能影響其它重要細(xì)胞生物學(xué)功能。
 
2. SIRT5 regulates the mitochondrial lysine succinylome and metabolic networks. SIRT5廣泛調(diào)控代謝相關(guān)蛋白。
【Cell Metabilism】 IF=17.565, PMID: 24315375

摘要：Sirtuin是一種從細(xì)菌到人類高度保守的去乙?；割?，人類Sirtuin家族中公認(rèn)的成員有7個(gè)：SIRT1~SIRT7。哺乳動(dòng)物Sirtuin可與p53、FOXO/PGC-1α、NF-κB、Ku70等蛋白相互作用調(diào)控著細(xì)胞應(yīng)激反應(yīng)、代謝、衰老和凋亡等過程。Sirtuin在臨床醫(yī)學(xué)與基礎(chǔ)研究中具有重要意義。研究人員通過高通量定量蛋白質(zhì)組學(xué)方法，對(duì)缺失SIRT5基因小鼠和對(duì)照動(dòng)物之間進(jìn)行比較。

1） 發(fā)現(xiàn)SIRT5選擇性地除去了140多個(gè)不同蛋白質(zhì)上特異位點(diǎn)的琥珀酰修飾，與包括脂肪酸氧化、氧化磷酸化和酮體生成在內(nèi)的一些基本代謝信號(hào)通路相關(guān)聯(lián)。

2） 在線粒體內(nèi)，許多的蛋白質(zhì)和信號(hào)通路都存在廣泛的琥珀酰基化，SIRT5似乎是線粒體中唯一負(fù)責(zé)調(diào)控這一結(jié)構(gòu)修飾的酶。賴氨酸琥珀?；梢詫?duì)酶活性造成巨大的影響。

3） 當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)超琥珀?；瘯r(shí)，我們看到一些代謝信號(hào)通路遭到破壞，包括肝臟中脂肪酸累積以及酮體生成減少。
 
3. Succinylome analysisreveals the involvement of lysine succinylation in metabolism in pathogenic mycobacteriumtuberculosis.通過蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)發(fā)現(xiàn)首張結(jié)核桿菌琥珀酰化圖譜。
【Mol Cell Proteomics】 IF=6.564. PMID: 25605462

摘要：結(jié)核桿菌（Mycobacterium tuberculosis，Mtb）作為肺結(jié)核的病原菌，是目前普遍的人類病原細(xì)菌之一。新陳代謝網(wǎng)絡(luò)既是結(jié)核桿菌致病性的核心調(diào)節(jié)因子，又是其典型的特點(diǎn)。越來越多的證據(jù)表明，在人體細(xì)胞和細(xì)菌之中，賴氨酸琥珀?；揎椂寄軌蝻@著調(diào)節(jié)碳代謝中的酶，但是，這種新型修飾在結(jié)核桿菌中的作用仍然未知。在這項(xiàng)研究中，研究人員應(yīng)用高精度質(zhì)譜技術(shù)，結(jié)合高效的琥珀酰化多肽富集手段，對(duì)致命Mtb菌株H37Rv進(jìn)行了蛋白質(zhì)琥珀?；揎椬V分析。

1） 共鑒定到626個(gè)蛋白中的1545個(gè)琥珀?；揎椢稽c(diǎn)；

2） 進(jìn)一步生物信息分析挖掘顯示這些鑒定到的琥珀酰化蛋白涉及于多種生物過程中，大部分琥珀?；稽c(diǎn)存在于重要的代謝途徑中的蛋白上。

3） 體外定點(diǎn)突變實(shí)驗(yàn)表明，琥珀酰化修飾會(huì)負(fù)向調(diào)節(jié)乙酰輔酶A(acetyl-CoA)合成酶的活性。分子動(dòng)力學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)則證明了琥珀?；绊懸阴］o酶A的構(gòu)象穩(wěn)定性，而這種構(gòu)象穩(wěn)定性對(duì)其酶活性至關(guān)重要。

4） 進(jìn)一步的功能研究顯示，一種Mtb中的去乙酰化酶CobB，在體外實(shí)驗(yàn)中發(fā)揮了去琥珀?；傅墓δ?。因此，Mtb的琥珀?；揎椇鸵阴；揎椀腸rosstalk與乙酰輔酶A合成相關(guān)。