
近期发表于Molecular Cell(IF=14.5)杂志的综述文章“Metabolism-driven chromatin dynamics: Molecular principles and technological advances”,聚焦于代谢物参与的染色质修饰,系统阐述了代谢驱动的染色质动态变化。
01、基础代谢物如此影响力上色质?
染色质修饰需要特定的代谢物作为“原料”或“调控因子”。提供掩盖材料的分解物包括乳酸、乙酸、丙酸、丁酸等,可以作为组蛋白修饰的直接底物。前体消化吸收物如葡萄糖、谷氨酰胺、支链氨基酸等,它们通过一系列生化反应转化为修饰所需的物质。宏观调控淡化酶化学活化的基础代谢物如α-酮戊二酸(αKG)能促进去甲基化,而2-羟基戊二酸(2HG)则会抑制去甲基化。
哪些新陈的分泌物的氧浓度震荡并且起原于肿瘤内部核在工作中的新陈的分泌、外周血循环法、最靠近肿瘤内部核的的分泌,并且皮肤疾病方式下的新陈的分泌重编程学习,如癌肿瘤内部核中的Warburg边际效应会造成乳酸日常积累。
图1 陆续参与着色质修饰语的涉及到的代谢率物简答源于
02、组淀粉酶酰基化:
消化吸收物与dna传达的桥粱
组蛋白酰基化是代谢物影响基因表达的重要方式之一。酰基化修饰可以通过乙酸、乳酸等代谢物结合在组蛋白上,从而改变染色质的结构,使基因更容易被“读”出来或被“关闭”。研究发现,糖酵解、三羧酸循环系统(TCA)和蛋白质酸细胞代谢都能提供酰基化修饰的底物。肠子菌群产生的短链脂肪酸(如丁酸、丙酸)也能影响染色质修饰。支链蛋白质的代谢水平与心脏疾病相关,其代谢产物能影响组蛋白的修饰状态。这些修饰如何影响基因表达?它们会改变染色质的“开放度”,从而决定某些基因是否能被转录。有些修饰促进基因表达,而有些修饰则可能抑制特定基因。
03
DNA甲基化与去甲基化:
房产调控表观遗传“按钮”
DNA的甲基化程度上影向了基因遗传性组要不要趋于“重置”的情形。这类,S-腺苷甲硫氨酸(SAM)是甲基化的要素供体,而αKG等癌症细胞消化吸收物则影向去甲基化酶的催化几丁质酶。个别癌症细胞消化吸收失常会影向DNA的甲基化的情形,故而与问题涉及到。这类,癌癌症细胞中,IDH1/2变动会引发2HG沉淀,能够抑制去甲基化酶的催化几丁质酶,使基因遗传性组甲基化增大,结果是影向癌症的最新动态。起居中的甲硫氨酸、丝氨酸等不良影响物质也要影向DNA甲基化,阐述了起居与表观遗传性的取得联系。
图2 分解物参与的的染料质遮盖
04、新陈代谢物与着色质的
“纵向监测”
最新研究发现,代谢不仅影响染色质,染色质的修饰也能反过来影响代谢。例如:组蛋白去乙酰化可移除乙酰-CoA,影响细胞的代谢状态。排泄酶可打开人体细胞结构,直接影响染色质修饰,如某些代谢酶还能催化组蛋白磷酸化。这些相互作用揭示了代谢与基因调控的紧密联系,为理解细胞如何适应环境变化提供了新思路。
05、新陈代谢-印染质互作的
临床积极意义
由于染色质修饰和代谢异常是癌症、代谢疾病等多种疾病的特征,因此科学家们正在探索如何利用这一机制开发新疗法。例如,靶向药物细胞代谢信号通路:通过药物调控代谢酶的活性,改变染色质修饰,进而影响基因表达。表观遗传基因用药:如组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACi),已经被用于癌症治疗。生活矫治:通过调整营养摄入,影响代谢状态,进而调控基因表达。
06、拜谱工作小结
代谢物作为发生修饰的重要底物,在细胞命运调控中起着关键作用,将修饰组学与靶向代谢物检测结合起来进行研究,具有极大的潜力。拜谱生物,作为国内领先的多组学公司,可提供完善成熟的蛋白组学、修饰组学、代谢组学等多组学产品技术服务。围绕代谢物及其修饰,拜谱生物可提供“乳酸性反应装饰+乳酸靶向疗法分泌”、“棕榈酰化修饰语+棕榈酸靶点排泄”、“衣康碱化淡化+衣康酸靶向疗法新陈代谢”等修饰特色多组学解决方案。此外,拜谱生物聚焦新型修饰检测技术开发,成功开发了衣康硝化作用、血清素化突显等新突显组学拜谱生物,助力突破技术边界,探索更多修饰领域。欢迎咨询!
可以参考论文资料:
Sahu V, Lu C. Metabolism-driven chromatin dynamics: Molecular principles and technological advances. Mol Cell. 2025;85(2):262-275. doi:10.1016/j.molcel.2024.12.012