乙酰化是指将一个乙酰官能团引入化合物中的反应，其中一个羟基的氢原子被一个乙酰基(CH3 CO)取代，生成一种特定的酯，醋酸酯。蛋白质乙酰化通常有两种不同的形式。在人类中，几乎(80%-90%)蛋白质在其新生多肽链的n α末端发生共翻译乙酰化。另一种类型是赖氨酸残基乙酰化。
氨基乙酰化作用
n端(Nt)乙酰化是由Nt-乙酰基转移酶(NATs)催化的，迄今为止发现是不可逆的。NATs是一种由一个催化亚基和至多两个辅助亚基组成的单或多亚基酶，可以将乙酰基从乙酰辅酶a (Ac-CoA)转移到蛋白质第一个氨基酸残基的α-氨基。在NATs中，主要辅助亚基调节催化亚基的活性和底物特异性。不同的nat负责Nt的乙酰化。在人类中，目前已经发现了6种natt，包括NatA、NatB、NatC、NatD、NatE和NatF。除了亚基组成的不同，各种nat的底物特异性也不同。
NT乙酰化起着分子效应不同的角色。首先，NT-乙酰确定用于某些蛋白质的亚细胞定位。例如，ARL3和Grh1，二高尔基体相关蛋白，不能准缺失Nt个乙酰基团时高尔基体。其次，据报道，N-叔乙酰性约束的蛋白在胞质溶胶中并抑制翻译后易位迁移到内质网（ER）和分泌途径。此外，NT乙酰化可以改变N-末端的属性，以使蛋白质 - 蛋白质相互作用成为调制。它显示了几种蛋白质他们的合作伙伴的结合亲和力是Nt个乙酰化后增加。例如，所述的E2泛素结合酶Ubc12经历由Nt个NATC乙酰化使朝向其相互作用伴侣，E3泛素连接酶DCN1的亲和性增加。此外，NT-乙酰化对照蛋白质量和寿命，并调节由N端法则途径蛋白质的化学计量。
n端乙酰化具有多种生理功能。nat对骨骼和血管的正常发育至关重要。n端乙酰化可以调节血压、蛋白酶体定位、激素以及细胞器的结构和功能。在人类疾病中，它与神经退行性疾病(如阿尔茨海默病、帕金森病、路易体痴呆)和癌症(如肺癌、乳腺癌、结直肠癌)有关。
乙酰化赖氨酸
乙酰化赖氨酸残基最早发现于调控基因转录的组蛋白中。但是赖氨酸乙酰化并不局限于组蛋白。与Nt乙酰化不同，赖氨酸乙酰化是可逆的。乙酰化由赖氨酸乙酰转移酶(KATs)催化，赖氨酸去乙酰化由赖氨酸去乙酰化酶(kdac)催化。
据报道,年龄生活在人类基因组- 22已确定基因kat (kat的确切数字是有争议的),可以分为三个不同的家庭,包括GCN5(一般控制non-derepressible 5)有关的乙酰转移酶(蚊)家族,神秘岛家族和p300 / CBP (CREB-binding蛋白质)的家庭。已知的KAT复合物底物不仅包括组蛋白，还包括一些不同的转录因子、转录共调节因子以及一些特定的细胞信号通路蛋白，如p53、β-catenin、NF-κB、MyoD或Rb。甚至一些RNA分子也会被乙酰化。有四种不同类型的kdac，包括I、II、III和IV类。I、II和IV类是依赖Zn2 +的酰胺水解酶，而III类(也称为sirtuins)使用NAD+作为共底物，因为它的催化活性是Zn2 +端依赖酰胺水解酶。
组蛋白是首次发现乙酰化蛋白质。组蛋白分子通过不同翻译后修饰，包括磷酸化，甲基化，乙酰化和改性。组蛋白乙酰化，确定DNA组蛋白相互作用的组蛋白组装以及折叠和紧凑性，并因此呈现许可和压制性染色质结构之间的开关。除了组蛋白，KATS可以促进细胞骨架蛋白。还有其他一些蛋白质的新标识乙酰化网站，包括HMG蛋白，c-Myc的，雌激素和雄激素受体，E2F / Rb和等。
赖氨酸乙酰化的生理作用已有报道。组蛋白与几乎所有类型的dna模板过程紧密调控相关，如转录、复制、重组、修复以及翻译和特殊染色质结构的形成。因此，蛋白质赖氨酸乙酰化影响一系列的细胞信号通路以及代谢、应激反应、凋亡和膜运输。
有许多可用于识别乙酰化赖氨酸相对较少的工具。随着质谱的发展，它一直是乙酰化赖氨酸的定性和定量分析的重要工具。为了分析组蛋白赖氨酸乙酰化，有几个步骤，包括细胞裂解物，组蛋白提取，组蛋白分离，质谱，和数据分析。用于分析来自全细胞蛋白的乙酰化的赖氨酸的步骤包括细胞裂解物，蛋白质分离，赖氨酸乙酰化肽的富集，赖氨酸乙酰化的肽的分离，质谱法，和数据分析。
参考：
- Drazic, Adrian等。"蛋白质乙酰化的世界"生物化学与生物物理学报-蛋白质与蛋白质组学1864.10（2016）：1372至1401年。
- 张楷，杉杉田和范Enguo。“蛋白质乙酰化赖氨酸分析：当前基于MS的蛋白质组学技术。”分析师138.6（2013）：1628至1636年。