
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、消化吸收物应该如何印象印染质?
染色质修饰需要特定的代谢物作为“原料”或“调控因子”。提供淡化原材料的产生物包括乳酸、乙酸、丙酸、丁酸等,可以作为组蛋白修饰的直接底物。前体细胞代谢物如葡萄糖、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。干预淡化酶亲水性的分解物如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。
这一些分解物的氨水浓度起伏可能会渠道于内部系人体的分解、动脉血无限循环、最靠近内部系的分沁,或疫情工作状态下的分解重程序语言,如癌内部系中的Warburg边际效应引致乳酸沉淀。
图1 参与活动固色质掩盖的关联分解物基本起源
02、组核蛋白酰基化:
消化吸收物与人类基因展示的关键点
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)和乳酸酸排泄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。支链氨基酸等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:
管控什么是基因“按钮开关”
DNA的甲基化程度上根本了DNA什么情况下趋于“促活”状况。譬如,S-腺苷甲硫氨酸(SAM)是甲基化的根本供体,而αKG等分解物则直接会不良影响到去甲基化酶的化学活化。或者分解异常处理会直接会不良影响到DNA的甲基化状况,最后与常见疾病相关联。譬如,癌组织细胞中,IDH1/2人类基因突变会促使2HG积攒,调节去甲基化酶的化学活化,使DNA甲基化多,结果英文直接会不良影响到肉瘤的最新进展。餐食起居中的甲硫氨酸、丝氨酸等营养元素元素也要直接会不良影响到DNA甲基化,凸显了餐食起居与表观基因的电话联系。
图2 代谢率物参予的染色剂质绘制
04、排泄物与染料质的
“横向干预”
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:组蛋白去乙酰化可产生乙酰-CoA,影响细胞的代谢状态。产生酶可开启细胞结构核,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、代谢率-上色质互作的
中医药学效果
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,靶点新陈代谢环路: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。表观遗传的类药物:如组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACi),已经被用于癌症治疗。起居应对:通过调整营养摄入,影响代谢状态,进而调控基因表达。
06、拜谱总结ppt
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“乳酸性反应绘制+乳酸靶向治疗消化吸收”、“棕榈酰化掩盖+棕榈酸靶点细胞代谢”、“衣康碱化绘制+衣康酸靶点新陈代谢”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,成功开发了衣康酸性反应、血清素化淡化等新淡化组学拜谱生物,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:
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