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IBS团队与赵国平院士课题组共同在《Science》发表重要科研论文

发表时间:2010-05-10  |  阅读次数:33次  |  字体大小 [ ]


 

 

论文第一作者赵世民教授(右一)、第二作者雷群英教授(右三)和研究团队成员在实验室

        美国当地时间2月19日,最新出版的《Science》杂志罕见地同时发表了两篇复旦大学生物医学研究院的分子细胞生物学研究室的相关研究人员对乙酰化作用的新机制的最新研究成果。据介绍,两篇题为《代谢酶的乙酰化协调碳源的利用和代谢》和《蛋白赖氨酸的乙酰化调控》文章分别研究了乙酰化对蛋白质进行修饰以及对代谢通路进行调控的问题,具有重要的学术意义,奠定了这项开拓性工作的地位。而《Science》杂志以如此大的篇幅同时聚焦一个科研成果,充分显示了复旦大学相关研究的重要性和开拓性。

        众所周知,构成人 体最基本的结构与功能的单位是细胞,而细胞主要通过蛋白质执行复杂的调控和信息传递功能。然而,蛋白质并不是简单的直接执行有关的“命令”信息。在执行前,它往往首先需要在蛋白质分子链上接上某种分子或分子团, 这被称之为蛋白质的修饰。复旦大学的研究人员告诉记者,“乙酰化修饰”——即在蛋白质分子链上嫁接上一个乙酰基分子是蛋白质最主要的修饰方式之一。修饰后的蛋白质可以对细胞内的各类通路进行精确的调节与控制, 完成对基因所发出的“指令”的执行过程,从而实现对人 体各项信息的传递和各项机能的调控。可以说,揭开蛋白质“乙酰化修饰”的机理之谜,就将为破解蛋白质修饰规律的生命之谜打下重要的基础。

        然而,科学界对“乙酰化修饰”的认识经历了漫长和艰苦的道路。直到最近,在复旦大学生物医学研究院熊跃、管坤良的领导下和赵世民、雷群英等科研人员的共同努力下,通过部分与复旦大学兼职教授、中国科学院上海生命科学院赵国屏课题组的合作,中国科研人员终于在这一世界生命科学的最尖端领域内取得了令人瞩目的进展,深入揭示了蛋白质乙酰化作用的新机制,并最终将两篇科研成果发表在最新一期的《Science》杂志上。

        据课题组成员介绍,科学界早期一般认为,乙酰化修饰功能主要集中在对细胞染色体结构的影响以及对核内转录调控因子的激活方面 。但是,复旦科研人员通过通量化的蛋白质组研究和不同物种的代谢通路研究发现,在生理状况下,存在着大量非细胞核的蛋白被乙酰化修饰。他们这些具有重大意义的发现包括:

        1)蛋白质的乙酰化修饰不是少数,极可能影响着细胞生理状态下各个方面的广泛修饰,譬如在人的肝脏细胞中有超过1000个蛋白是被乙酰化修饰的,其中超过900个是新发现的,改写了原来西方编写的教科书中的传统概念。这对科学家未来深入研究这一领域,无疑具有突破性的里程碑意义。

        2)首次发现了乙酰化修饰普遍存在于人 体的代谢酶之中,并且调节代谢通路及代谢酶的活性。据相关专家介绍,由于蛋白质修饰后的调控功能与各类药物在人 体中的效用发挥息息相关,这一新发现,将为现实生活中各类药物或维生素的使用提供重要的依据。

        3)复旦科研人员还发现,乙酰化对代谢的调控发生在从低等原核细胞到包括人在内的高等哺乳动物翻译后修饰过程,因此,可以认为这一过程是在生命进化进程中极为保守的。

        4)另一个重要发现是,蛋白质的乙酰化具有很高的功能特异性——在代谢器官(如肝)中代谢酶被高度乙酰化,而在白血病中参与肿瘤发生的信号通路蛋白也被高度乙酰化。据介绍,这一最新发现指明,人们应该针对不同的疾病或不同的组织功能筛查乙酰化修饰蛋白质图谱,从而有可能以不同的蛋白质修饰特性与特点指导有关疾病临床新药的研发,使未来的药物更加能够针对“病灶”、“对症下药”,从长远来看,复旦的这一发现将为百姓的健康带来更多的福音。换言之,该项最新研究成果除了具有开拓性的科研意义外,还将为药物研发的打开新思路。

        据悉,近几年来,复旦大学在教育部“振兴21世纪教育工程”二期建设计划中对分子细胞生物学研究室所在的生物医学研究院给予了重点的支持。生物医学研究院的主要任务是面向老百姓的健康和治病中的科学与技术问题,通过以转化医学为目标的研究,为老百姓疾病的防诊治提供新的理论依据、技术和方法、医疗和诊治手段。分子细胞生物学研究室在近期的卓越成绩,正是为解决转化医学中的科学问题做重要贡献。

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