综述:乙酰化与去乙酰化动态在癌症和感染应激反应中的作用

【字体: 时间:2025年06月19日 来源:Seminars in Immunology 7.4

编辑推荐:

  这篇综述系统阐述了(KATs)和(KDACs)介导的乙酰化/去乙酰化动态修饰在肿瘤发生、病毒感染和细菌感染等应激反应中的核心调控机制,揭示了表观遗传修饰通过组蛋白与非组蛋白靶点(如FOXO3、NF-κB)整合内外源信号通路的分子机理,为开发(KAT/KDAC抑制剂)等新型治疗策略提供了理论依据。

  

Lysine acetyltransferases
乙酰化修饰的核心执行者——赖氨酸乙酰转移酶(KATs)在哺乳动物中分为GCN5、p300和MYST三大亚家族。定位于细胞核的GCN5(KAT2A)和PCAF(KAT2B)特异性催化组蛋白H3K9、H3K14等位点的乙酰化,而穿梭于核质间的p300家族成员CBP(KAT3A)则展现出更广泛的底物谱。这种亚细胞定位与底物选择性的差异,构成了应激响应中表观遗传调控网络的分子基础。

Acetylation, deacetylation, and stress responses
当细胞遭遇基因毒性或氧化应激时,去乙酰化酶SIRT1通过动态修饰FOXO3转录因子发挥双重调控:既增强其介导的细胞周期阻滞能力,又抑制凋亡信号。线粒体应激中,乙酰化水平波动直接调控代谢酶活性,而内质网应激(ERS)则通过未折叠蛋白反应(UPR)与乙酰化修饰偶联。这种精确的时空动态平衡,成为细胞应对蛋白质错误折叠、代谢异常等多重挑战的关键机制。

Acetylation and deacetylation regulation in cancer immunology
肿瘤微环境中的乙酰化重编程堪称"表观遗传风暴"。全基因组分析显示,组蛋白乙酰化整体失衡促使肿瘤细胞通过PD-L1ac
等修饰位点逃避免疫监视。值得注意的是,p300/CBP抑制剂可逆转T细胞耗竭状态,而BET抑制剂则通过破坏超级增强子结构阻断MYC致癌信号——这些发现为联合免疫治疗提供了新靶点。

Acetylation and deacetylation regulation during viral infection
病毒与宿主在乙酰化战场展开激烈攻防。RNA病毒通过MDA5/RIG1-MAVS通路激活干扰素应答时,病毒蛋白如SARS-CoV-2的N蛋白会劫持宿主KATs促进自身复制。更有趣的是,HIV Tat蛋白通过竞争性结合PCAF阻断干扰素刺激基因(ISGs)表达,而宿主细胞则通过SIRT1去乙酰化cGAS-STING通路关键分子实施反击。

Acetylation and deacetylation regulation during bacterial infection
革兰阴性菌的脂多糖(LPS)被TLR4识别后,乙酰化修饰迅速调控NF-κB信号级联。研究揭示,沙门氏菌效应蛋白直接乙酰化MAPK激酶破坏宿主防御,而宿主HDAC6通过去乙酰化热休克蛋白HSP90维持天然免疫功能。这种"修饰战"的胜负往往决定感染结局。

Target acetylation and deacetylation dynamics for disease treatment
目前已有5类KDAC抑制剂进入肿瘤临床试验,其中组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACi)通过恢复抑癌基因表达展现广谱抗肿瘤活性。在感染领域,靶向宿主EP300的化合物可抑制多种包膜病毒入侵,而针对细菌HBP代谢通路的乙酰化抑制剂则展现出"一石二鸟"的治疗潜力——既阻断病原体毒力因子分泌,又增强宿主抗菌肽表达。

Conclusion
乙酰化/去乙酰化网络的时空特异性调控,如同细胞应对应激的"分子密码本"。尽管KATs/KDACs在肿瘤与感染中的功能复杂性带来转化挑战,但基于亚细胞器定位的精准干预策略,以及人工智能辅助的修饰位点预测技术,正为开发下一代动态修饰调控药物开辟道路。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号