科研人員利用紅外和拉曼光譜識別賴氨酸乙酰化特征

　　【儀表網 儀表研發】近期，中科院合肥研究院智能所黃青研究員課題組利用紅外和拉曼光譜識別賴氨酸乙酰化特征，為生物系統中蛋白質乙酰化結構分析提供了理論和實驗基礎。相關研究成果發表在國際光譜專業期刊Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy上。

        乙酰化是生物學中常見且極其重要的蛋白質修飾，在細胞代謝中都起著關鍵性的調節作用。蛋白質乙酰化有兩種方式，一是賴氨酸殘基特有的乙酰化，二是多種氨基酸殘基都可發生的N-末端乙酰化。目前一般用N-末端乙酰轉移酶來標記判斷賴氨酸殘基是否發生乙酰化，但該方法的準確性仍存在爭議。在分子水平識別蛋白質乙酰化是目前研究挑戰之一，其關鍵是對賴氨酸的乙酰化進行準確定位表征，由此獲得清晰和系統的認識。 針對這種情況，研究團隊通過紅外和拉曼光譜實驗以及密度函數理論(DFT)計算，系統地研究L-賴氨酸三種乙酰化類型(、和)的結構變化及相應的振動光譜特征，發現酰胺基、羧基等基團的紅外和拉曼特征譜帶能用于有效識別不同的乙酰化類型。換言之，從紅外和拉曼光譜特征即可判斷賴氨酸是否乙酰化，也可判斷賴氨酸發生了 乙酰化，還是 乙酰化，或者同時乙酰化。同時，研究團隊對乙酰化的振動光譜識別策略在多肽模型中也得到驗證。基于此，該項研究工作提供乙酰化賴氨酸的振動模式解析，并提出賴氨酸乙酰化的光譜識別和新的表征方法，為生物系統中蛋白質乙酰化結構分析提供了理論和實驗基礎。