个性化修饰性抗体技术解读之巴豆酰化抗体
普健生物（武汉）科技有限公司
什么是巴豆酰化
蛋白巴豆酰化（Lysine Crotonylation, Kcr）存在于多种生物体的核心组蛋白和部分非组蛋白中，与其他类型的翻译后修饰(PTM) 类似，蛋白巴豆酰化（Lysine Crotonylation, Kcr）是一种可逆修饰，有促进基因表达、调控等重要功能。在蛋白质巴豆酰化中，最为常见的是赖氨酸巴豆酰化，由组蛋白乙酰转移酶 (HAT)、P300/CBP、PCAF 和 MOF 负责大多数巴豆酰化反应，而组蛋白去乙酰化酶HDAC1/2/3和SIRT1/2/3 逆转这些反应。
赖氨酸巴豆酰化修饰是指由组蛋白巴豆酰基转移酶（HCT）以巴豆酰辅酶A（Cr-coA）为底物将巴豆酰基转移到赖氨酸残基上产生的一种修饰。
巴豆酸在乙酰辅酶A合成酶2（acetyl-CoA synthetase 2, ACSS2）的介导下转化为巴豆酰辅酶A（crotonyl-CoA）；此外，短链脂肪酸（short-chain fatty acids，SCFA）丁酸通过β-氧化途径转化为戊二酰辅酶 A，并经丁酰辅酶 A 脱氢酶 (BCDH) 进一步转化为巴豆酰辅酶A（S-but-2-enoylcoenzyme A ）。在赖氨酸（Lysine）、羟赖氨酸(hydroxylysine)和色氨酸(Tryptophan)的代谢过程中，戊二酰辅酶A（glutaryl coenzyme A）经戊二酰辅酶 A 脱氢酶 (GCDH) 催化氧化为巴豆酰辅酶A（S-but-2-enoylcoenzyme A ）。在调控过程中，CDYL（CDY-like）作为一种巴豆酰辅酶A水合酶，可将巴豆酰辅酶 A 转化为β-羟基丁酰辅酶 A，并负调节组蛋白Kcr。
巴豆酰化修饰在进化上较为保守，通常结合转录活跃的染色质区，在调控基因表达方面发挥着重要作用。巴豆酰化修饰主要分布在活跃基因启动子区，或者潜在增强子区，也被发现与癌症代谢、DNA损伤修复、干细胞分化、生殖调控等密切相关。
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Acylations |
Kcr |
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Writers |
P300/CBP |
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Readers |
YEATS domain(AF9；Taf 14；YEATS2:ENL）DPFdomain(DPF2， MOZ，TAF1) |
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Erasers |
HDAC1-3；SIRT1-3 |
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Metabolites sources |
Crotonyl-CoA；crotonate |
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Functions |
Activate transcription； Regulate spermatogenesis； Regulate DNA damage response； Ensures accurate spindle positioning； Protect renal function； Ameliorate depression； HIV Reactivate latent HIV； Facilitate telomere maintenance and differentiation of stem cells |
巴豆酰化抗体的应用领域
组蛋白巴豆酰化在动植物以及微生物中参与了包括翻译起始、RNA剪接、DNA损伤与修复、细胞周期和氨基酸代谢等多种生物学过程，从近年热门的研究成果来看，在以下多种领域有广阔的应用前景：
组蛋白巴豆酰化修饰被证实具有维持减数分裂中期性染色体关联基因活性等功能。
巴豆酰化修饰参与多种信号通路和核相关的过程，与肿瘤发生过程密切相关。
巴豆酰化修饰的蛋白广泛参与了RNA剪接、DNA复制和修复、蛋白质合成和降解、细胞间连接等多种过程。
巴豆酰化修饰与生殖调控密切相关，在减数分裂后雄性生殖细胞中观察到组蛋白Kcr 的强烈标记，并与X连锁单倍体细胞特异性基因表达程序相关。
抑郁症是一种现代社会中最为普遍的精神疾病，不仅受基因遗传学调控，也与环境应激密切相关。在已发表的研究文献中表明，组蛋白巴豆酰化修饰所介导的表观遗传分子CDYL通过转录抑制神经肽VGF的表达来影响神经突触的可塑性，从而调节压力介导的抑郁症发生发展。
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