
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、产生物怎样才能危害固色质?
染色质修饰需要特定的代谢物作为“原料”或“调控因子”。提供淡化成分的代谢转化物包括乳酸、乙酸、丙酸、丁酸等,可以作为组蛋白修饰的直接底物。前体新陈代谢物如葡萄糖、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。宏观调控装饰酶活性氧的代谢率物如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。
那些生殖组织产生物的溶度冲击可能性在于于生殖组织自身业务的生殖组织产生、血中循坏、紧邻生殖组织的新陈代谢,某些问题阶段下的生殖组织产生重编程学习,如癌生殖组织中的Warburg定律诱发乳酸积少成多。
图1 进入固色质遮盖的重要性消化吸收物以及从何而来
02、组球蛋白酰基化:
分解物与dna表达出的桥面
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、三羧酸循坏(TCA)和蛋白质酸分解代谢都能提供酰基化修饰的底物。肠胃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:
调节管控染色体“打开”
DNA的甲基化形态决策了表观基因遗传规律基因遗传规律能否地处“修改密码”形态。举例子,S-腺苷甲硫氨酸(SAM)是甲基化的的关键供体,而αKG等体细胞消化吸收物则影晌去甲基化酶的化学活化。其他体细胞消化吸收无效会影晌DNA的甲基化形态,然而与问题重要性。举例子,癌体细胞中,IDH1/2变化会导致2HG沉积,能够抑制去甲基化酶的化学活化,使表观基因遗传规律基因遗传规律甲基化不断增加,决定性影晌淋巴肿瘤的近况。饭食中的甲硫氨酸、丝氨酸等有营养物也可以影晌DNA甲基化,体验了饭食与表观基因遗传规律的结合。
图2 基础代谢物参与者的印染质装饰
04、新陈代谢物与上色质的
“双线管控”
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:组蛋白去乙酰化可发挥乙酰-CoA,影响细胞的代谢状态。分解代谢酶可开启神经细胞,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、细胞代谢-印染质互作的
医药学重要性
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,靶点分解代谢径路: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。表观隔代遗传药物剂量:如组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACi),已经被用于癌症治疗。膳食指导: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“乳酸性反应遮盖+乳酸靶向治疗新陈代谢”、“棕榈酰化掩盖+棕榈酸靶向药物排泄”、“衣康碱化突显+衣康酸靶向疗法消化吸收”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,成功开发了衣康过酸、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!
参考价值论文资料:
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