酵母热休克反应中的动态全局乙酰化重塑

背景：所有生物体都会经历应激，并且必须对不断变化的条件做出快速反应。因此，细胞进化出了复杂的快速反应机制，例如翻译后蛋白修饰，以快速可逆地调节蛋白质活性。其中一种翻译后修饰是可逆的赖氨酸乙酰化，蛋白质组学研究已在多种生物中鉴定出数千种乙酰化蛋白质。尽管“乙酰化组”的规模惊人，但对于绝大多数蛋白质而言，乙酰化的功能在很大程度上仍然不清楚。结果：在这里，我们发现全局乙酰化在酿酒酵母的热休克反应中发挥着以前未被重视的作用。乙酰化失调使细胞对热敏感，并且在热休克过程中乙酰化组随时间全局重塑，约200个蛋白质上的约400个高置信度乙酰化标记显著变化。具有显著乙酰化组变化的蛋白质与热休克诱导或抑制的基因高度重叠。有趣的是，我们发现了近40个蛋白质具有至少两个以相反方向显著变化的乙酰化标记。这些蛋白质富含分子伴侣和核糖体蛋白，这表明在热休克期间，这两个关键过程受到蛋白质乙酰化的协调调控。结论：我们的结果表明，蛋白质乙酰化有助于在热休克期间激活诱导的蛋白质并使抑制的蛋白质失活。我们假设，存在于组蛋白上的相同类型的激活和失活标记可能是受乙酰化调节的蛋白质的一般特征。总的来说，这项工作确定了翻译后调控的一个新层面，它可能增强经典的热休克反应。