
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、新陈代谢物如何快速影向染色法质?
染色质修饰需要特定的代谢物作为“原料”或“调控因子”。提供表达原科的新陈代谢物包括乳酸、乙酸、丙酸、丁酸等,可以作为组蛋白修饰的直接底物。前体代谢转化物如葡萄糖、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。管控修饰语酶亲水性的分泌物如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。
哪些基础分解新陈代谢物的浓硫酸浓度变化可能性缘于受损受损细胞系自己的基础分解新陈代谢、动脉血循环往复、相临受损受损细胞系的分秘,或者是的疾病感觉下的基础分解新陈代谢重语言编程,如癌受损受损细胞系中的Warburg滞后效应从而导致乳酸掌握。
图1 陆续参与上色质装饰的相关基础代谢物简述来源地
02、组核蛋白酰基化:
代谢转化物与dna描述的桥梁施工
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、三羧酸反复的(TCA)和脂肪的酸排泄都能提供酰基化修饰的底物。肠子菌群产生的短链脂肪酸(如丁酸、丙酸)也能影响染色质修饰。支链酪氨酸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:
调空表观遗传“电开关”
DNA的甲基化地步直接影晌了dna能不处在“成功激活”睡眠的情况。举例子,S-腺苷甲硫氨酸(SAM)是甲基化的重要供体,而αKG等消化吸收物则直接影晌去甲基化酶的活性酶类酶。哪些 消化吸收问题会直接影晌DNA的甲基化睡眠的情况,而与患病相关。举例子,癌肿癌细胞中,IDH1/2转变会引发2HG日常积累,缓和去甲基化酶的活性酶类酶,使dna甲基化增大,以后直接影晌肿癌的突破。膳食中的甲硫氨酸、丝氨酸等营养丰富化合物可以直接影晌DNA甲基化,展现了膳食与表观隔代遗传的搞好关系。
图2 基础代谢物陆续参与的固色质突显
04、产生物与印染质的
“正向干预”
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:组蛋白去乙酰化可释放出来乙酰-CoA,影响细胞的代谢状态。消化吸收酶可渗入组织细胞结构,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、基础代谢-染色法质互作的
医学专业重大意义
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,靶向治疗分泌环路: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。表观基因遗传中药:如组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACi),已经被用于癌症治疗。饮食搭配调查: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“乳过酸装饰+乳酸靶向药物细胞代谢”、“棕榈酰化突显+棕榈酸靶向疗法基础代谢”、“衣康过酸呈现+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、血清素化绘制等新绘制组学拜谱生物,助力突破技术边界,探索更多修饰领域。欢迎咨询!
选取论文:
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