蛋白质的琥珀酰化修饰在制备肿瘤细胞代谢调控剂中的应用制造技术

本发明专利技术公开了蛋白质的琥珀酰化修饰在制备肿瘤细胞代谢调控剂中的应用，属于代谢工程技术领域。本申请通过对肝细胞蛋白组琥珀酰化修饰的鉴定，发现了琥珀酰化修饰同肿瘤细胞中各类代谢酶类的活性调控密切相关，而且代谢调控网络相互协作，从而适应了酸性、低氧和营养物质缺乏的肿瘤微环境。因此，蛋白质琥珀酰化修饰可以用于制备肿瘤细胞的代谢调控剂，既开辟了蛋白质琥珀酰化修饰新的应用领域，也提供了肿瘤细胞代谢调控剂新的药物靶点，具有广阔的应用空间。

【技术实现步骤摘要】
蛋白质的琥珀酰化修饰在制备肿瘤细胞代谢调控剂中的应用
本专利技术涉及蛋白质的琥珀酰化修饰在制备肿瘤细胞代谢调控剂中的应用，属于代谢工程

技术介绍
蛋白质琥珀酰化是一种重要的蛋白质翻译后修饰方式。蛋白质琥珀酰化修饰主要通过琥珀酰基供体和琥珀酰基转移酶(或去琥珀酰化酶)进行调控。琥珀酰化修饰不仅使赖氨酸的价态从+1变成-1，而且引入的琥珀酰化基团的结构相对较大，因此，赖氨酸的琥珀酰化修饰能够改变蛋白质的构象、蛋白质复合物的形成和细胞定位，从而调控蛋白酶活性，影响细胞的生命活动，包括基因表达、细胞的增殖、发育和分化、神经活动、肌肉收缩、新陈代谢、肿瘤发生等。2004年，研究人员首次发现了大肠杆菌的高丝氨酸转琥珀酰酶的赖氨酸琥珀酰化修饰。其后研究人员对大肠杆菌的3个蛋白质的赖氨酸琥珀酰化修饰进行了验证。在结核杆菌中，研究人员不仅发现了去酰化酶CobB的去琥珀酰化功能，而且琥珀酰化修饰对中心代谢具有调控作用，比如，琥珀酰化修饰会负向调节乙酰辅酶合成酶的活性。土壤链霉菌的研究也证明了琥珀酰化修饰对碳代谢具有重要的调控作用。研究人员报道了水稻的琥珀酰化修饰谱，并分析了氧化胁迫前后的水稻叶片的琥珀酰化修饰的变化，发现蛋白质的琥珀酰化修饰在乙醛酸及二羧酸代谢途径中发生显著变化。另一研究团队分析了水稻种子在不同发育时期的琥珀酰化修饰水平，生物信息学分析表明这些蛋白质的琥珀酰化修饰主要参与了应激响应和能量代谢等生命活动过程。在哺乳细胞中，研究团队通过定量蛋白质组学方法对缺失Sirt5基因小鼠和对照小鼠之间进行了比较，发现Sirt5选择性地下调了140多个蛋白质的琥珀酰化修饰水平，并影响了蛋白质的活性。研究团队也发现了在去琥珀酰化酶Sirt5敲除的细胞中，丙酮酸激酶M2的琥珀酰化水平发生了上调，这导致了丙酮酸激酶M2由四聚体转化为二聚体。丙酮酸激酶M2二聚体可以进入细胞核与HIF1α相互作用，并激活IL-1β的表达，从而增强巨噬细胞的糖酵解作用，进而对结肠炎的发生产生了重要影响。从以上描述可知，琥珀酰化修饰存在于几乎所有的生命体中，包括细菌、植物和哺乳动物，是一种保守且非常广泛的调控方式。这种修饰通过对代谢关键酶的活性微调，从而实现整体水平上的代谢调控。因此，这种修饰能对生理环境的变化做出应答，也是目前新药研发的重要热点之一。但是，目前系统性地研究肝细胞中的琥珀酰化修饰尚未作任何记载，以及将这种修饰作为制备肿瘤肝细胞代谢调控剂未作任何启示。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供蛋白质琥珀酰化修饰在制备肿瘤细胞代谢调控剂中的应用。本申请通过对肝细胞蛋白组琥珀酰化修饰的鉴定，发现了琥珀酰化修饰同肿瘤细胞中各类代谢酶类的活性调控密切相关，而且代谢调控网络相互协作，从而适应了酸性、低氧和营养物质缺乏的肿瘤微环境。因此，蛋白质琥珀酰化修饰可以用于制备肿瘤细胞的代谢调控剂，既开辟了蛋白质琥珀酰化修饰新的应用领域，也提供了肿瘤细胞代谢调控剂新的药物靶点，具有广阔的应用空间。本专利技术解决上述问题的技术方案如下：蛋白质琥珀酰化修饰在制备肿瘤细胞代谢调控剂中的应用。本专利技术的原理是：本申请通过提取肝细胞蛋白质并用质谱鉴定了蛋白组层次上的琥珀酰化修饰。赖氨酸琥珀酰化修饰代表了一种在进化上保守、响应营养获取量和代谢状态的代谢调控机制。相比于正常肝组织，肿瘤微环境的特征是偏酸性、低氧和营养缺乏。为了响应肿瘤微环境，本申请进一步分析了肝癌细胞的琥珀酰化修饰的变化，发现发生琥珀酰化修饰水平变化的蛋白质参与了脂肪酸代谢、氨基酸代谢、糖酵解、三羧酸循环和核苷酸代谢等生命活动。琥珀酰化修饰的改变调控了细胞代谢，从而促进了肝肿瘤的发生发展。从另一方面讲，代谢活动产生了葡萄糖、氨基酸、脂肪酸、琥珀酸/琥珀酸盐和琥珀酰辅酶A等代谢产物和中间代谢物，这些代谢物也能直接或间接影响代谢酶的琥珀酰化水平。因此，通过调节本专利技术发现的代谢关键酶的活性，能改善或缓解脂肪酸代谢、氨基酸代谢、糖酵解、一碳代谢和糖原代谢等代谢相关的失调和肝癌疾病，对癌症的攻克具有举足轻重的意义。本专利技术的蛋白质琥珀酰化修饰在制备肿瘤细胞代谢调控剂中的应用的有益效果是：本申请通过对肝细胞蛋白组琥珀酰化修饰的鉴定，发现了琥珀酰化修饰同肿瘤细胞中各类代谢酶的活性调控密切相关，而且代谢调控网络相互协作，从而适应了酸性、低氧和营养物质缺乏的肿瘤微环境，因此，蛋白质琥珀酰化修饰可以用于制备肿瘤细胞代谢调控剂，既开辟了蛋白质琥珀酰化修饰新的应用领域，也提供了肿瘤细胞代谢调控剂新的药物靶点，具有广阔的应用空间。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，与正常肝细胞相比，在肿瘤肝细胞中，所述蛋白质琥珀酰化修饰的位点有122个，其中，有70个位点下调，52个位点上调。采用上述进一步的有益效果是：本申请在正常肝细胞中，鉴定到697种蛋白质中的1195个琥珀酰化位点,这些琥珀酰化位点的鉴定有助于深入解析琥珀酰化修饰对蛋白质活性的调控机制及其在正常细胞生理活动中的功能作用。通过正常肝细胞和肿瘤肝细胞的对比，发现了122个位点的琥珀酰化修饰水平发生明显地变化，其中，有70个位点下调，52个位点上调。因此，肿瘤细胞通过改变底物蛋白的琥珀酰化水平，调控与代谢相关的蛋白酶的活性，适应代谢环境的变化，提供细胞生命活动所需的能量和物质，进而影响(促进或缓解)原发性肝癌的发生发展。因此，琥珀酰化修饰可用于制备肿瘤细胞代谢调控剂。进一步，所述70个位点下调的基因分别为S27A2，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.1所示；S27A2，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.2所示；MAAI，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.3所示；UGDH、其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.4所示；ARK73，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.5所示；FTCD，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.6所示；ADH1B，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.7所示；PH4H，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.8所示；AATM，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.9所示；CAH2，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.10所示；CAH2，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.11所示；ASSY，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.12所示；ASSY，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.13所示；CO3，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.14所示；FIBA，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.15所示；CATA，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.16所示；ALDOB，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.17所示；ALDOB，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.18所示；PYGL，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.19所示；ADH1B，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.20所示；ADH1G，其琥珀酰化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.蛋白质琥珀酰化修饰在制备肿瘤细胞代谢调控剂中的应用。/n

【技术特征摘要】
1.蛋白质琥珀酰化修饰在制备肿瘤细胞代谢调控剂中的应用。


2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，与正常肝细胞相比，在肿瘤肝细胞中，所述蛋白质琥珀酰化修饰的位点有122个，其中，有70个位点下调，52个位点上调。


3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述70个位点下调的基因分别为S27A2，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.1所示；S27A2，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.2所示；MAAI，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.3所示；UGDH、其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.4所示；ARK73，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.5所示；FTCD，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.6所示；ADH1B，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.7所示；PH4H，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.8所示；AATM，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.9所示；CAH2，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.10所示；CAH2，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.11所示；ASSY，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.12所示；ASSY，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.13所示；CO3，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.14所示；FIBA，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.15所示；CATA，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.16所示；ALDOB，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.17所示；ALDOB，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.18所示；PYGL，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.19所示；ADH1B，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.20所示；ADH1G，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.21所示；GSTA1，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.22所示；GSTA1，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.23所示；GSTA1，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.24所示；GSTA1，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.25所示；ADH4，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.26所示；ADH4，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.27所示；F16P1，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.28所示；F16P1，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.29所示；F16P1，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.30所示；MGST1，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.31所示；CP2D6，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.32所示；PHKG2，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.33所示；CBR1，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.34所示；ACADS，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.35所示；CP3A5，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.36所示；ACOC，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.37所示；NLTP，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.38所示；EST1，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.39所示；GCSP，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.40所示；GCSP，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.41所示；PRDX6，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.42所示；ECHM，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.43所示；ECHM，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.44所示；ACSL1，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.45所示；HYES，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.46所示；SPRE，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.47所示；THIM，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.48所示；KHK，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.49所示；GATM，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.50所示；GATM，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.51所示；KAD2，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.52所示；MTP，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.53所示；ADK，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.54所示；RET5，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.55所示；GSTM4，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.56所示；ADO，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.57所示；CP4F3，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.58所示；SPTN1，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.59所示；PTGR1，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.60所示；RGN，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.61所示；UGPA，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.62所示；CLYBL，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.63所示；AADAT，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.64所示；TTPAL，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.65所示；AL8A1，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO.66所示；GRHPR，其琥珀酰化修饰的氨基酸序列如SEQIDNO....

【专利技术属性】
技术研发人员：唐博，赵樑，朱俊，张易，戴红良，王玉敏，苏辉昭，
申请(专利权)人：唐博，
类型：发明
国别省市：广西;45