CRISPR-Cas9技術(shu)與細胞(bao)N端(duan)乙酰(xian)化

 蛋白(bai)質(zhi)是我(wo)們(men)身(shen)體(ti)細(xi)胞(bao)中起著關(guan)鍵(jian)作(zuo)用(yong)的(de)重(zhong)要(yao)分子(zi)。它們(men)不僅是生命(ming)活(huo)動的基礎(chu)單元，還(hai)參與了許多(duo)生物(wu)過(guo)程，如(ru)細(xi)胞(bao)信號傳(chuan)導、基(ji)因(yin)表達調控(kong)和代謝(xie)調節等(deng)。了(le)解(jie)蛋白(bai)質(zhi)的功(gong)能(neng)和調節對於(yu)理(li)解(jie)細胞(bao)生物(wu)學(xue)和疾(ji)病發(fa)生機(ji)制(zhi)至關(guan)重(zhong)要(yao)。

多(duo)年來(lai)，科(ke)學(xue)家(jia)已經(jing)發(fa)現幾(ji)乎(hu)所(suo)有人(ren)類(lei)蛋(dan)白(bai)質(zhi)都被(bei)特(te)定(ding)的(de)化(hua)學(xue)基(ji)團(tuan)修(xiu)飾(shi)。其(qi)中壹(yi)種常(chang)見的修(xiu)飾(shi)是N端(duan)乙酰(xian)化，即在(zai)蛋(dan)白(bai)質(zhi)的起(qi)始端(duan)（N端(duan)）添(tian)加(jia)壹(yi)個(ge)小(xiao)的(de)化(hua)學(xue)基(ji)團(tuan)（乙酰(xian)基）。這種修(xiu)飾(shi)是由(you)壹(yi)組稱(cheng)為(wei)N末端(duan)乙酰(xian)轉移(yi)酶(mei)（N-terminal acetyltransferases，簡稱(cheng)NAT）的酶(mei)催(cui)化的。

然而(er)，盡管這(zhe)種修(xiu)飾(shi)在人(ren)類(lei)細(xi)胞(bao)中非常(chang)普(pu)遍(bian)，但(dan)其(qi)具體(ti)功(gong)能(neng)壹(yi)直(zhi)是(shi)壹(yi)個(ge)謎團(tuan)。對(dui)於(yu)N端(duan)乙酰(xian)化在細(xi)胞(bao)中的作(zuo)用(yong)，科(ke)學(xue)家(jia)們壹(yi)直(zhi)沒(mei)有明(ming)確的(de)了(le)解(jie)。近期(qi)，壹(yi)項由(you)卑(bei)爾根(gen)大學(xue)生物(wu)醫學(xue)系的(de)托(tuo)馬(ma)斯·阿(e)內森教授(shou)領(ling)導(dao)的研究揭示(shi)了N端(duan)乙酰(xian)化修飾(shi)的核(he)心功(gong)能(neng)。

這項(xiang)研究通(tong)過(guo)利用(yong)最新(xin)的基(ji)因(yin)編(bian)輯技(ji)術(shu)，CRISPR-Cas9技術(shu)，來揭示(shi)N端(duan)乙酰(xian)化修飾(shi)的作(zuo)用(yong)。CRISPR-Cas9技(ji)術(shu)是壹(yi)種研究領(ling)域的重(zhong)大突破，能(neng)夠(gou)精(jing)確編(bian)輯細(xi)胞(bao)的基因(yin)組(zu)。研究團(tuan)隊(dui)使(shi)用(yong)CRISPR-Cas9技(ji)術(shu)，在細(xi)胞(bao)中靶(ba)向(xiang)性(xing)地刪(shan)除(chu)了(le)與N端(duan)乙酰(xian)化相關(guan)的(de)酶(mei)基(ji)因(yin)，從(cong)而(er)使(shi)細胞(bao)無法進(jin)行(xing)這種修(xiu)飾(shi)。

通(tong)過(guo)比較(jiao)正常(chang)細(xi)胞(bao)和缺乏N端(duan)乙酰(xian)化的細(xi)胞(bao)，研究結(jie)果表明N端(duan)乙酰(xian)化修飾(shi)在細(xi)胞(bao)中起著重(zhong)要(yao)的保(bao)護(hu)作(zuo)用(yong)。缺乏該(gai)修(xiu)飾(shi)的細(xi)胞(bao)在運動性(xing)和衰老(lao)方(fang)面(mian)表現出(chu)明顯的差(cha)異。進(jin)壹(yi)步的(de)實驗(yan)證(zheng)實，N端(duan)乙酰(xian)化能(neng)夠(gou)保(bao)護(hu)蛋(dan)白(bai)質(zhi)免(mian)於(yu)過(guo)早降(jiang)解(jie)，提高(gao)蛋白(bai)質(zhi)的穩(wen)定(ding)性(xing)和壽(shou)命(ming)。

這項研究不僅揭示(shi)了N端(duan)乙酰(xian)化修飾(shi)在細(xi)胞(bao)中的功(gong)能(neng)，也為(wei)我(wo)們(men)更(geng)好(hao)地理(li)解(jie)蛋白(bai)質(zhi)調控(kong)和細胞(bao)過程提供(gong)了新(xin)的線索(suo)。

N端(duan)乙酰(xian)化修飾(shi)通(tong)過(guo)保(bao)護(hu)蛋(dan)白(bai)質(zhi)免(mian)遭降(jiang)解(jie)，維(wei)持蛋白(bai)質(zhi)功(gong)能(neng)的穩(wen)定(ding)性(xing)和持久性(xing)。由(you)於(yu)蛋(dan)白(bai)質(zhi)的穩(wen)定(ding)性(xing)和功(gong)能(neng)與許多(duo)生理(li)過程如(ru)細(xi)胞(bao)遷移(yi)、信(xin)號(hao)傳(chuan)導和代謝(xie)調節密切相關(guan)，因(yin)此(ci)理解(jie)N端(duan)乙酰(xian)化修飾(shi)對於(yu)我(wo)們(men)進(jin)壹(yi)步探索(suo)生物(wu)學(xue)和疾(ji)病發(fa)生機(ji)制(zhi)至關(guan)重(zhong)要(yao)。

此(ci)外，這(zhe)項(xiang)研究還(hai)為(wei)未來(lai)的藥(yao)物(wu)研發(fa)提供(gong)了新(xin)的機會。現在(zai)科(ke)學(xue)家(jia)可以(yi)通(tong)過(guo)研究和開發(fa)NAT酶(mei)的(de)調節劑，來幹(gan)預(yu)N端(duan)乙酰(xian)化修飾(shi)，從(cong)而(er)調控(kong)蛋(dan)白(bai)質(zhi)的穩(wen)定(ding)性(xing)和功(gong)能(neng)。這可能(neng)有助(zhu)於(yu)開發(fa)新的(de)醫學(xue)研究，特別是在與蛋白(bai)質(zhi)降(jiang)解(jie)和衰老(lao)相關(guan)的(de)項目中(zhong)，如(ru)：腫(zhong)瘤(liu)。

總(zong)之，N端(duan)乙酰(xian)化修飾(shi)在保(bao)護(hu)蛋(dan)白(bai)質(zhi)免(mian)遭降(jiang)解(jie)方(fang)面(mian)發(fa)揮著(zhe)重(zhong)要(yao)作(zuo)用(yong)。通(tong)過(guo)使(shi)用(yong)CRISPR-Cas9技(ji)術(shu)，科(ke)學(xue)家(jia)們揭示(shi)了這(zhe)壹(yi)修飾(shi)的功(gong)能(neng)為(wei)進(jin)壹(yi)步研究蛋白(bai)質(zhi)調控(kong)和藥(yao)物(wu)開發(fa)提供(gong)了新(xin)的線索(suo)