近日，中國農業科學院農產品加工研究所肉品科學與營養工程創新團隊解析了磷酸化和乙酰化修飾調控丙酮酸激酶功能的作用機制。相關研究成果發表在食品領域Top期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》（IF：6.1）上。加工所2020級中比聯合培養博士生任馳為論文第一作者，張德權研究員為通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金重點項目（32030086）的支持。
丙酮酸激酶是糖酵解過程中重要的限速酶之一，其活性是影響肉品質的關鍵因素。團隊前期研究表明，丙酮酸激酶具有糖酵解酶和蛋白激酶的雙重功能，蛋白質磷酸化和乙酰化修飾調控丙酮酸激酶作為糖酵解酶發揮功能的機制已較為清晰，但蛋白質磷酸化和乙酰化修飾是否可以調控丙酮酸激酶雙重功能間的轉變尚不清楚。
科研人員采用大腸桿菌重組表達系統構建了4個丙酮酸激酶突變體，分別突變了前期研究鑒定到的丙酮酸激酶絲氨酸99位點和賴氨酸137位點（PKM_S99D, PKM_S99A, PKM_K137Q, PKM_K137R），通過分析丙酮酸激酶點突變前后的糖酵解酶活性、蛋白激酶活性及結構變化，明確蛋白質磷酸化和乙酰化修飾對丙酮酸激酶功能的影響。結果表明，丙酮酸激酶賴氨酸137位點乙酰化通過降低其與磷酸烯醇式間的親和力，抑制丙酮酸激酶的糖酵解酶活性；丙酮酸激酶賴氨酸137位點去乙酰化通過降低其與底物蛋白間的親和力，抑制丙酮酸激酶的蛋白激酶活性。與丙酮酸激酶賴氨酸137位點相比，丙酮酸激酶絲氨酸99位點發生磷酸化/去磷酸化修飾對丙酮酸激酶功能發揮影響較小。
以上研究明確了調控丙酮酸激酶功能的重要位點，為研發生鮮肉精準減損保鮮技術提供了重要理論依據。
原文鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.jafc.4c00082
日期：2024-07-10
丙酮酸激酶是糖酵解過程中重要的限速酶之一，其活性是影響肉品質的關鍵因素。團隊前期研究表明，丙酮酸激酶具有糖酵解酶和蛋白激酶的雙重功能，蛋白質磷酸化和乙酰化修飾調控丙酮酸激酶作為糖酵解酶發揮功能的機制已較為清晰，但蛋白質磷酸化和乙酰化修飾是否可以調控丙酮酸激酶雙重功能間的轉變尚不清楚。
科研人員采用大腸桿菌重組表達系統構建了4個丙酮酸激酶突變體，分別突變了前期研究鑒定到的丙酮酸激酶絲氨酸99位點和賴氨酸137位點（PKM_S99D, PKM_S99A, PKM_K137Q, PKM_K137R），通過分析丙酮酸激酶點突變前后的糖酵解酶活性、蛋白激酶活性及結構變化，明確蛋白質磷酸化和乙酰化修飾對丙酮酸激酶功能的影響。結果表明，丙酮酸激酶賴氨酸137位點乙酰化通過降低其與磷酸烯醇式間的親和力，抑制丙酮酸激酶的糖酵解酶活性；丙酮酸激酶賴氨酸137位點去乙酰化通過降低其與底物蛋白間的親和力，抑制丙酮酸激酶的蛋白激酶活性。與丙酮酸激酶賴氨酸137位點相比，丙酮酸激酶絲氨酸99位點發生磷酸化/去磷酸化修飾對丙酮酸激酶功能發揮影響較小。
以上研究明確了調控丙酮酸激酶功能的重要位點，為研發生鮮肉精準減損保鮮技術提供了重要理論依據。
原文鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.jafc.4c00082
日期：2024-07-10
