推荐一篇JACS上的文章，文章的题目是：Hydrazide Mimics for Protein Lysine Acylation To Assess Nucleosome Dynamics and Deubiquitinase Action，这篇文章的通讯作者是来自俄亥俄州立大学的Michael G. Poirier和约翰霍金斯大学的Philip A. Cole教授。这篇文章发展了一种新的模拟赖氨酸酰化修饰的类似物。

蛋白质的酰基化修饰在生物体内的作用非常广泛。蛋白质的乙酰化修饰对细胞的增值，分化，信号转导，衰老，凋亡都有很大的贡献。近年来又发现了许多新的有重要功能的蛋白质修饰，例如，羟异丁酰基化。但是对于蛋白质酰基化的研究仍然缺乏一种可以进行动态、全面并且实验方法简单有效的方法。

目前现有非常多优质的化学生物学的手段来模拟赖氨酸上的酰基化修饰，将他们的类似物安插在蛋白质中。这些方法包括化学合成，化学链接手段，半胱氨酸修饰等手段。这些方法虽然可以有效的模拟细胞中赖氨酸上的酰基化修饰，但是都有他们的局限性。例如全合成的方法只对小蛋白有效，并且对做全生物的实验室来说有较大的技术难度；表达蛋白连接技术和相关的半合成的方法一般只能加在感兴趣蛋白的末端位置；突变的方法非常有效，但是对于大规模的研究修饰时，只能使用原核表达系统，并且每种独立的酶可能行使的位点是有局限性的；利用半胱氨酸的巯基部分来安装一些氨基酸上的酰基化的类似物是非常有效的，但是只能模拟几种有限的修饰，并且硫元素取代了γ-亚甲基，这种改变也许会对模仿来说不是非常准确的。同样的，泛素化修饰因为它的大小较大的特点，用传统的这几种方法来模拟都有其各自的缺点。本篇文章发展了一种最新的用半胱氨酸修饰的策略，安装一种酰肼的类似物来模拟赖氨酸酰基的修饰。

这篇文章设计的类似物有两个特点，一是与传统的半胱氨酸的策略相比它的化学反应过程更加简单，易操作。二是可以概括几乎所有的赖氨酸上的酰基化修饰。首先，实验设计的类似物用硫元素取代了赖氨酸γ-亚甲基侧链，并且在ε-氨基和羰基中间插了一个氮原子。在之前的研究中这种取代物可以很有效的保护蛋白质的结构，并且可以保证生化的功能与赖氨酸修饰的特点一致。

接下来实验利用这个替代物来检测在生物体中的作用。他们选择了组蛋白的H3-K56和H3-K122的乙酰化修饰，羟异丁酰基化，和泛素化作为典型来研究。这两个位点的修饰会发生在全部组蛋白H3的区域，并且与DNA的稳定和动态变化相关。实验首先验证了这些修饰位点的商业化抗体都可以将类似物检出。实验用FRET方法来研究DNA在组蛋白上解开或缠紧的状态。在之前的报道中，H3-56位被修饰位乙酰化后可以使蛋白质与DNA更加亲和。实验用模拟的方法也得出了类似的结论。

在验证该类似物也同样适用于泛素化修饰的时候，作者运用了几个在酵母体系中已得到验证的泛素化位点，用纯化的泛素化来修饰这些位点类似物的泛素化修饰，实验发现在较高浓度存在修饰酶存在的情况下，这些位点的泛素化修饰可以被检测到。

最终实验得出，该类似物可以有效地模拟组蛋白中的乙酰化以及泛素化修饰。这篇文章提出了一种较为简单有效的方法可以模拟组蛋白上的赖氨酸酰化，它可以广谱的动态的研究组蛋白修饰对DNA结构的影响，但是对于具体的功能影响还需要在体内进一步的验证。该类似物可以进一步在非组蛋白上验证它的效率。

文章作者：WYK

文章链接：https://dx.doi.org/10.1021/jacs.8b03572

文章引用：DOI: 10.1021/jacs.8b03572