Strutture molecolari di lisina e tre lisine acetilate. Credito:Yao Guohua
Un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Huang Qing dell'Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS) dell'Accademia cinese delle scienze ha utilizzato la spettroscopia a infrarossi e Raman per identificare le caratteristiche di acetilazione della lisina, fornendo una base teorica e sperimentale per l'analisi delle strutture di acetilazione delle proteine nei sistemi biologici.
I loro risultati sono stati pubblicati in Spectrochimica Acta Part A:Molecular and Biomolecular Spectroscopy .
L'acetilazione è una modificazione proteica comune e importante in biologia e svolge un ruolo regolatore chiave nel metabolismo cellulare. Esistono due modi di acetilazione delle proteine, uno è l'Nε-acetilazione specifica per i residui di lisina e l'altro è l'acetilazione N-terminale che può verificarsi su vari residui di amminoacidi.
Attualmente, l'acetiltransferasi N-terminale viene generalmente utilizzata per etichettare per determinare se i residui di lisina sono acetilati, ma l'accuratezza di questo metodo è ancora controversa. L'identificazione dell'acetilazione proteica a livello molecolare è una delle attuali sfide della ricerca e la chiave è localizzare e caratterizzare accuratamente l'acetilazione della lisina per ottenere una comprensione chiara e sistematica.
Per risolvere questo problema, il team di ricerca ha studiato sistematicamente i cambiamenti strutturali e le corrispondenti caratteristiche spettrali vibrazionali dei tre tipi di acetilazione (Nε-Ace-Lys, Nα-Ace-Lys e NαNε- Ace-Lys) di L-lisina attraverso infrarossi e Raman esperimenti di spettroscopia e calcoli di teoria della funzione di densità. Hanno scoperto che le bande caratteristiche infrarosse e Raman del gruppo ammidico, del gruppo carbossilico e di altri gruppi possono essere utilizzate per identificare efficacemente diversi tipi di acetilazione.
In basso:spettri infrarossi calcolati teoricamente del polipeptide Lys-G4 e delle sue tre molecole acetilate. Il rosso è Nα-acetile, il blu è Nε-acetile. Credito:Yao Guohua
In altre parole, se la lisina fosse acetilata si può capire dalle caratteristiche degli spettri infrarossi e Raman, nonché dal tipo di lisina.
Allo stesso tempo, nel modello peptidico è stata verificata anche la strategia di identificazione della spettroscopia vibrazionale del team per l'acetilazione.
Questa ricerca fornisce l'analisi della modalità vibrazionale della lisina acetilata e propone un'identificazione spettrale e un nuovo metodo di caratterizzazione per l'acetilazione della lisina. + Esplora ulteriormente
