蛋白翻譯后修飾的基金申請解析與研究注意點（二）

由此可見，泛素化相關基金無論是申請項目數還是金額數均在向磷酸化逼近，甚至從重點項目數看，18年泛素化的項目數已然超過了磷酸化。進一步統計表明，泛素化研究資助項目在醫學部中一共98項，總資助金額高達4700萬元。由此可見，泛素化的相關研究正是科研界的“當紅小生”，基金申請的一大熱點。

圖2.國自然基金項目統計-泛素化

除基金之外，近幾年，泛素化更是頻頻出現在各大CNS頂級雜志上，成為CNS雜志綜述討論的熱點話題，從各種生理過程、到腫瘤、衰老等疾病、再到藥物開發。可見，其在醫學領域的重要作用、巨大潛力越來越得到重視，并有望成為繼磷酸化之后的第二大明星修飾類型。

▲ 泛素化修飾組研究方案的技術注意點：

● 泛素化修飾肽段富集的選擇？

目前，泛素化修飾肽段的富集還是采用基于賴氨素修飾基序抗體（K-GG）進行富集（同樣，中科新生命是采用來自CST公司的抗體進行富集）。

● 泛素化修飾組的結果如何解讀？后續驗證有什么注意點？

由于泛素化修飾的蛋白很可能涉及后續的蛋白降解，因此各位老師在拿到泛素化組的數據時，如果發現結果中呈現出泛素化修飾的表達減少，不要認為一定是泛素化修飾水平降低了！其既有可能是修飾水平降低了也有可能是修飾水平增加了，這是泛素化修飾與其他修飾的結果解讀非常不同的地方。因為泛素化修飾增加可直接導致蛋白降解，所以蛋白若是發生了泛素-蛋白酶體降解，其修飾量也是隨著蛋白降解而降低的。因此，對于進行細胞水平研究的老師而言，我們建議需要用MG132預先處理細胞，抑制泛素酶體的降解過程。對于泛素化修飾的后續驗證，不僅要驗證修飾水平的變化，還要再進行蛋白水平的驗證分析。

● 泛素化修飾組對樣本量的要求如何？

推薦：常規動物組織樣本120mg-2g；常規植物組織樣本500mg-2g；細胞樣本1-5×10^8個細胞

另辟蹊徑：乙酰化修飾----代謝表現背后的調控機制

相對于磷酸化、泛素化而言，乙酰化研究更對關注于其對組蛋白的表觀調控，而非組蛋白上的乙酰化修飾則相對較少。尤其是乙酰化對代謝過程的廣泛調控作用，更是近些年才被認知的開創性發現。

▲ 乙酰化修飾在歷年國自然基金中的申請情況

從歷年的基金申請情況看，乙酰化修飾表現絲毫不落后，其相關研究所申請到的項目數、金額均呈現逐年增加的趨勢，而且，在近兩年（2016年-2018年）的增加速度最快。2018年，乙酰化研究的資助項目有111個，資助金額共5426萬，重點項目2個。其中，醫學部的乙酰化研究資助項目占48項，共3800萬元資助。

圖3.國自然基金項目統計-乙酰化

實際上，乙酰化的研究已有50年，除了發生于組蛋白，還有有大量的乙酰化修飾蛋白存在于細胞漿、線粒體等中，其對于信號轉導、自噬等生物功能有廣泛的調控作用。2009年，SCIENCE同時發表兩篇研究，把乙酰化研究帶入到一個新高度。其中一篇SCIENCE報道，在肝臟中發現了超過1000個乙酰化蛋白質，且代謝酶上普遍發生這樣的修飾，至此，乙酰化調控代謝成為了編入教科書級的發現，代謝表型背后的調控機制--乙酰化，成為了代謝調控研究的新領域。這幾年的nature reviews上，也是頻頻刊登“乙酰化調控代謝”的熱點綜述。

從組學的研究來看，乙酰化調控代謝是從一個非常具有新穎性的切入角度，這個角度使得對乙酰化功能的探索不僅僅局限于組蛋白上。因此，修飾組配合代謝組進行研究，是打通機制與表型的研究策略，是一個更為完整、創新的國自然基金研究方案。

▲ 乙酰化修飾組研究方案的技術注意點：

● 乙酰化修飾肽段富集如何選擇？對樣本量要求如何？

乙酰化修飾肽段富集主要采用賴氨酸乙酰化基序抗體進行富集（同樣，中科新生命使用CST公司的修飾抗體）。

● 若要進行乙酰化組+代謝組的聯合分析，對樣本有何要求？

對于聯合而言，保證兩個組學樣本間的一致性是關鍵。因此，乙酰化與代謝聯合，我們推薦兩個組學的樣本來源均一致。如果有老師想要進一步利用相關性分析進行深入數據挖掘，兩個組學之間的樣本重復數目也要保持一致。

● 乙酰化修飾組對樣本量的要求如何？

推薦：常規動物組織樣本120mg-2g；常規植物組織樣本500mg-2g；細胞樣本1-5×10^8個細胞

總 結

縱觀歷年國自然申請情況，修飾都是申請中重大研究方向之一。到2018年國自然，磷酸化、泛素化、乙酰化，每一類修飾類型的項目資助金額均超過5000萬，修飾方向的總研究資助金額超2億。

如今，隨著研究技術的發展，質譜作為研究翻譯后修飾的最重要技術之一，越來越被廣泛的應用于修飾的研究之中，也越來越能夠與傳統的分子生物學契合，助力高層次的研究。

圖4.修飾組與傳統生物技術結合的完整研究思路