乙酰化组蛋白

组蛋白乙酰转移酶（HAT）介导的组蛋白乙酰化与转录激活相关，而组蛋白去乙酰化酶（HDAC）介导的组蛋白去乙酰化则与转录抑制相关[3]。组蛋白乙酰化通过重塑高级染色质结构、降低组蛋白与DNA的相互作用以及为转录激活复合物（包括能与乙酰化赖氨酸结合的含溴结构域蛋白）提供结合位点来促进转录。组蛋白去乙酰化则通过相反的机制抑制转录，包括组装高级染色质结构和排除含溴结构域的转录激活复合物[4]。低组蛋白乙酰化是异染色质沉默的标志。越来越多的研究表明，非组蛋白的位点特异性乙酰化能够调控其活性、定位、特异性相互作用以及稳定性/降解。

值得注意的是，质谱技术的最新进展使得对蛋白质组中大多数乙酰化位点进行高分辨率定位成为可能。这些研究表明，“乙酰化组”包含约1750种蛋白质中的近3600个乙酰化位点，表明乙酰化修饰是自然界中最丰富的化学修饰之一。事实上，这种标记可能影响蛋白质在多种生理过程中的活性，包括染色质重塑、细胞周期、剪接、核转运、线粒体生物学和肌动蛋白成核。在生物体中，乙酰化在免疫、昼夜节律和记忆形成中发挥着至关重要的作用。蛋白质乙酰化是许多疾病新药设计的一个有前景的靶点[5,6]。

组蛋白乙酰化和去乙酰化过程的示意图。组蛋白乙酰转移酶（HAT）催化底物组蛋白上赖氨酸（K）残基的乙酰化。这些酶被称为“写入酶”，能够将乙酰基添加到组蛋白尾部。在乙酰化反应中，乙酰辅酶A（此处为Ac-CoA）转化为辅酶A（CoA）。随后，乙酰化的组蛋白影响染色质结构，使其开放，从而激活基因表达。由于组蛋白去乙酰化酶（HDAC）的作用，这一过程是可逆的。HDAC被称为“橡皮擦”，能够去除组蛋白尾部的乙酰基。该反应会释放乙酸盐作为副产物。染色质则保持其凝聚的、非活性（封闭）状态。这会阻止转录机制接近基因的启动子区域，进而抑制基因表达。

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