中国科学家同期Science刊发三篇文章

　　

生物通报道：在2月19日出版的Science杂志上同期刊登了中国科学家的三篇原创性论文，分别是：蛋白质向能量转化过程乙酰化修饰的作用，赖氨酸乙酰化在糖酵解中的调控作用，以及土壤酸化的重要影响。

其中来自中国农业大学资源与环境学院张福锁教授领导的科研小组的研究论文“Significant Acidification in Major Chinese Croplands”通过深入系统的研究，首次全面报道了自上世纪80年代以来我国主要农田土壤出现显著酸化的现象，并且发现氮肥过量施用是导致农田土壤酸化的最主要原因。

土壤酸化（表现为土壤pH值的下降）能够加速营养元素流失、促进铝、锰以及重金属等元素的活化、改变土壤微生物种群及活性、影响作物根系发育和养分吸收、滋生植物病虫害等等，从而对农业生产、生态环境和人类健康构成严重的潜在威胁，对粮食安全和环境安全产生长远影响，是土壤学、生态学和环境科学等领域广泛关注的重大问题。

这篇论文通过对我国主要农田土壤pH值20年的变化研究发现，我国农田土壤pH值平均下降了约0.5个单位，相当于土壤酸量（H+）在原有基础上增加了2.2倍。其中，经济作物体系土壤酸化比粮食作物体系更为严重；即使是过去被认为对酸化不敏感的石灰性土壤，其pH值也同样出现了显著下降的现象。在自然条件下土壤酸化是一个相对缓慢的过程，土壤pH值每下降1个单位通常需要数百年甚至上千年，而我国过去20年来的高投入集约化农业生产大大加速了农田土壤的酸化过程。

另外两篇文章由复旦大学完成，复旦大学生物医学研究院的研究人员在这两篇文章中深入揭示了乙酰化作用的新机制。他们同时发表的两篇分别题为《代谢酶的乙酰化协调碳源的利用和代谢流》和《蛋白赖氨酸的乙酰化调控》的文章，就乙酰化对蛋白质进行修饰以及对代谢通路进行调控的问题进行了卓有成效的研究。

人类对乙酰化修饰的研究已有40年的历史，然而，科学界对它的认识经历了漫长而艰苦的道路，故该研究一直停滞不前，其主要原因与乙酰化蛋白质比较隐蔽、不容易被发现有关。

在这两篇文章中，研究人员通过通量化的蛋白质研究和不同物种的代谢通路研究，成功发现了大量非细胞核的乙酰化蛋白质。在该研究开展之前，科学家仅发现在人体肝脏细胞中有76个乙酰化蛋白质，如今他们的研究已发现了超过1000个乙酰化蛋白质。

研究证实，在与人类相关的疾病中，80％与代谢失衡有关，其中肿瘤就是最重要的代谢疾病。上述研究可帮助科学家通过调控乙酰化，从而调整代谢的速度，让一些有益的代谢快些，让一些不利的代谢慢些，比如让肿瘤不长大甚至变小，那么就意味着可以调控疾病。

但是在临床应用方法，由于乙酰化的蛋白质有很高的特异性，不同疾病的乙酰化蛋白质不同，这就好比打靶，靶点不明，调控无从下手，并且调控的度也不好把握。因此还需要更加深入的研究分析。

（生物通：万纹）

原文摘要：

Regulation of Cellular Metabolism by Protein Lysine Acetylation

Acetylation of Metabolic Enzymes Coordinates Carbon Source Utilization and
Metabolic Flux

Significant Acidification in Major Chinese Croplands