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蛋白的翻译后修饰是蛋白的一种重要的修饰调控方式。乙酰化修饰作为一种关键的翻译后修饰被广泛的研究,但是在此以前的研究几乎都集中于组蛋白和核内蛋白上,对于核外蛋白的乙酰化研究进展很慢。我们用质谱从人的肝脏组织中鉴定到了肝脏的乙酰化蛋白组,发现了很多蛋白均可以被乙酰化修饰。这些蛋白几乎囊括了细胞代谢循环中的所有代谢酶,包括:糖酵解途径,糖异生途径,三羧酸循环,脂肪酸代谢通路,糖原代谢通路,尿素循环等等。为了进一步验证乙酰化修饰如何通过对代谢酶的调控,进而影响整个代谢途径,我们选取了糖原代谢中的两个酶UGP2和GP,以及糖酵解途径中的PGK,进一步深入研究他们的乙酰化修饰。整个研究分为三个部分展开。第一部分我们在细胞内验证了分别催化糖原合成和降解的两个酶UGP2和GP在体内均是可以被乙酰化修饰的,乙酰化均会降低两者的催化活性。我们用质谱鉴定到它们的乙酰化位点,将其乙酰化位点突变成模拟乙酰化状态的Q之后,UGP2和GP的催化活性都有一定程度的降低。除此之外,细胞内的能量状态也会改变UGP2和GP的乙酰化和酶活。葡萄糖和胰岛素会降低UGP2的乙酰化,增加其酶活,相反的是,葡萄糖和胰岛素会升高GP的乙酰化,降低其酶活。细胞内能量状态通过乙酰化对UGP2和GP的酶活进行协同调控,进而保证了细胞内部生理功能的正常运行。第二部分我们验证了GP是受乙酰化调控的,K470和K796是其重要的乙酰化位点。GP的乙酰化和酶活受细胞内能量状态的调控。GP的S14可被可逆的磷酸化修饰调节,我们发现,GP的乙酰化会通过增加它与G(L)的结合,增加与它的磷酸化酶PP1的相互作用,进而使GP被PP1去磷酸化,降低GP的酶活。第三部分我们在细胞内验证了糖酵解途径中的PGK是可以被乙酰化修饰调控的,K220是它重要的乙酰化位点。乙酰化会降低PGK的酶活,而细胞内的能量状态均会影响PGK的乙酰化和催化活性。PGK除了作为糖酵解代谢中的关键酶发挥功能之外,它还可以分泌到细胞外,作为一种还原酶催化肿瘤抑制因子angiostatin的生成。我们的研究发现,PGK的乙酰化会促进其分泌到细胞外,进而催化生成angiostatin,抑制肿瘤增长和血管生成。本论文首次报道了三个方面的新发现。即:乙酰化对糖原代谢的协同调控,GP的乙酰化会通过影响其磷酸化进而抑制酶活,PGK的乙酰化会促进其分泌到细胞外催化生成angiostatin进而抑制肿瘤生长。我们的研究不仅为乙酰化的后续研究提供详尽的理论基础,更为代谢相关疾病的治疗提供了潜在的药物靶点。