刚地弓形虫作为一种专一性的单细胞寄生虫,是世界范围内传播最为广泛的病原体之一。它能够反复入侵宿主的有核细胞,并诱导其破裂,以达到其在宿主体内增殖的目的。弓形虫的生物学特性受表观遗传、基因转录和蛋白质翻译等多种因素影响。蛋白质翻译后修饰在弓形虫的生命活动中发挥着重要作用,包括参与蛋白质加工与合成、入侵宿主细胞以及应激反应等。然而,关于弓形虫蛋白质赖氨酸巴豆酰化和2-羟基异丁酰化的信息仍然有限。本研究通过对两种不同表型弓形虫蛋白质翻译后修饰的研究发现:乙酰化、丙酰化、琥珀酰化、三甲基化、磷酸化、丙二酰化、泛素化、戊二酰化、巴豆酰化和2-羟基异丁酰化修饰在刚地弓形虫RH株和ME49株中普遍存在。其中弓形虫RH株和ME49株赖氨酸巴豆酰化和2-羟基异丁酰化修饰蛋白质分布于多个亚细胞区室中,参与调控弓形虫速殖子阶段的多种细胞生物学功能,如虫体入侵、能量代谢和表观遗传等,且高毒力的弓形虫RH株在巴豆酰化和2-羟基异丁酰化修饰水平上明显高于低毒力的ME49株。近期研究发现赖氨酸乳酸化是一种新型的蛋白质翻译后修饰类型,与基因转录和染色质重塑等功能有关,但尚未见到有关刚地弓形虫乳酸化修饰的相关报道。本研究首次绘制了弓形虫RH株速殖子阶段的乳酸化修饰图谱,发现乳酸化修饰蛋白质分布于多个亚细胞区室中（特别是线粒体）,与基因转录、糖酵解/糖异生、三羧酸循环和HIF-1信号通路等多种生物学过程密切相关。对弓形虫RH株鉴定到的三种修饰类型进行联合分析发现:巴豆酰化、2-羟基异丁酰化和乳酸化修饰之间存在Crosstalk,共同参与调控吞噬体、RNA转运、丙酸盐代谢、HIF-1信号通路、氧化磷酸化、糖酵解/糖异生、核糖体、柠檬酸循环和氨酰t RNA生物合成等多种生物学过程。此外,本研究利用组蛋白乳酸化修饰位点特异性抗体进行染色质免疫沉淀测序（Ch IP-seq）分析发现:与H3K14la结合的特异性基因主要富集在染色体和动力蛋白复合体结构,参与微管运动、DNA拓扑变化和磷脂转运等生物学过程;与H4K12la结合的特异性基因主要富集在肌球蛋白和动力蛋白复合体结构,参与神经递质转运、微管运动和蛋白质转运等生物学过程。值得注意的是,本研究通过抗体抑制实验发现磷酸果糖激酶PFKII能够调控弓形虫速殖子阶段的乳酸化修饰水平;蛋白质HDAC3可作为去乳酸化酶和去巴豆酰化酶;蛋白质HDAC2能够调节乳酸化、乙酰化和2-羟基异丁酰化修饰水平;蛋白质HDAC4在速殖子阶段同时具有去乙酰化酶和去-2-羟基异丁酰化酶的活性;MYST-A作为组蛋白赖氨酸乙酰化修饰转移酶,能够增强弓形虫组蛋白乙酰化和乳酸化的修饰水平。综上所述,本研究首次揭示了弓形虫速殖子阶段巴豆酰化、乳酸化和2-羟基异丁酰化修饰的生物学作用及意义,初步分析了重要修饰酶对弓形虫蛋白质翻译后修饰的调控作用,为抗弓形虫药物靶标的筛选奠定了一定的基础。