作为最普遍的翻译后修饰之一，蛋白质的赖氨酸乙酰化修饰已经被发现了五十多年，乙酰化蛋白质通过乙酰基转移酶或去乙酰化酶修饰其特异位点的赖氨酸来调控其活性从而影响生物学功能。近年来，随着蛋白质组学技术的发展，蛋白质乙酰化修饰的鉴定逐渐规模化。利用乙酰化组学鉴定技术，目前在不少原核生物，如大肠杆菌、欧文氏菌、芽孢杆菌、沙门氏菌等中，发现了大量乙酰化修饰蛋白，这些蛋白质在很多生物学过程中都起着关键作用。　　本研究综合利用免疫沉淀和高分辨质谱技术，对结核分枝杆菌的乙酰化蛋白质及其赖氨酸乙酰化修饰位点进行了检测，共鉴定到137个乙酰化蛋白、230个乙酰化肽段和226个高度可信的乙酰化位点。通过对结核分枝杆菌乙酰化谱数据生物信息学分析，发现赖氨酸乙酰化修饰在结核分枝杆菌细胞中影响广泛，几乎涉及每个已知的生命活动过程。其中有127个乙酰化修饰的蛋白参与生理和代谢过程，包括TCA循环、脂肪酸等基本物质的代谢、菌体生长、应激反应等，尤其是大量的热休克蛋白具有高度乙酰化修饰。分析结果提示我们，乙酰化修饰可能在碳源代谢、脂肪酸合成、应激反应等过程中发挥重要作用。为了进一步验证乙酰化修饰的功能，我们构建了结核分枝杆菌H37Ra MRA_1007（编码乙酰基转移酶）和MRA_1161（编码去乙酰化酶Sir2类蛋白）基因缺失突变株，发现这两个基因调节蛋白质乙酰化状态可以影响细菌形态和生物膜的形成;透射电镜观察结果显示乙酰化修饰影响细胞壁的结构和通透性;同位素标记和薄板层析实验发现异常的乙酰化水平能够改变分枝菌酸的合成。此外，我们发现在53℃热激下，突变株MRA1161存活的细菌数目明显高于野生型，表明乙酰化修饰可以调节结核分枝杆菌的热激反应，影响菌株耐受高温胁迫能力。另外，我们测试了结核分枝杆菌野生型及其突变菌株对于不同碳源的利用情况，结果显示，结核分枝杆菌突变株在葡糖糖培养基上生长迟缓，验证了我们之前通过生物信息学分析预测的结果，即乙酰化修饰与TCA循环之间的密切关系。最后，我们通过比较赖氨酸乙酰化修饰前后的HspⅩ肽段对结核病患者的T淋巴细胞刺激结果，发现乙酰化修饰可抑制HspⅩ的免疫原性，首次发现了赖氨酸乙酰化修饰能影响蛋白免疫原性。　　同时，我们还从基因和蛋白水平研究了大肠杆菌乙酰辅酶A合成酶(Acs)在丙酸盐利用中的功能，我们发现当以丙酸盐为唯一碳源时，发现acs基因的缺失使大肠杆菌无法生长，说明acs是丙酸盐利用所必需的基因，它对于启动大肠杆菌其它丙酸盐利用途径至关重要，而cobB基因（大肠杆菌中的去乙酰化酶Sir2类蛋白编码基因）的缺失影响大肠杆菌对低浓度丙酸盐的利用。利用生化实验分析大肠杆菌Acs具有丙酰辅酶A合成酶活性，并且乙酰化修饰可以调节Acs的乙酰辅酶A合成酶活性及丙酰辅酶A合成酶活性。　　综上所述，本研究首次运用蛋白质组学的方法，系统全面的分析了结核分枝杆菌中蛋白质的赖氨酸乙酰化修饰，并探索了乙酰化修饰在菌落形态、生物膜形成、脂质合成、热激反应、免疫原性和碳源代谢中的调控作用。同时，发现在大肠杆菌中acs基因是丙酸盐利用所需的必需基因，而且其活性受乙酰化调控的影响，该结果为结核分枝杆菌丙酸盐代谢及调控提供了研究线索。本研究拓宽了我们对细菌中蛋白质乙酰化修饰功能的认识，并为进一步研究结核分枝杆菌致病性和耐药性机制奠定基础。