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棕榈酰化修饰组学

产品简介

棕榈酰化(Palmitoylation)是一种可逆的S-棕榈酰化修饰,通过将棕榈酸(16碳饱和脂肪酸)共价连接到蛋白质的半胱氨酸残基上,形成不稳定的硫酯键。这种修饰由棕榈酰基转移酶(PAT,如ZDHHC家族)催化,并可被去棕榈酰化酶(APT)逆转。棕榈酰化广泛参与蛋白质定位、膜结合、信号传导、代谢调控等过程,其异常与神经退行性疾病、癌症、代谢紊乱、病毒感染及植物抗逆等密切相关。

技术优势

  • 高灵敏度:可检测低丰度棕榈酰化肽段,支持微量样本(如5×10⁸细胞、2g组织)。

  • 多组学整合:结合转录组学、代谢组学、表观组学等,解析“修饰-代谢-功能”网络。

  • 高特异性:采用ABE法(Acyl-Biotin Exchange)或新型富集技术(如链霉亲和素磁珠)富集修饰肽段。

  • 动态调控分析:支持定量分析(如DIA)和修饰酶预测(如ZDHHC、APT)。

  • 全面性:覆盖全蛋白组棕榈酰化事件,揭示修饰与泛素化、乙酰化等的协同调控。

  • 可靠性:基于高分辨率质谱(如Orbitrap Astral、timsTOF Pro)和AI辅助分析工具。

  • 探索性:发现新棕榈酰化位点及调控机制,支持基础研究向临床转化。

  • 平台先进:结合4D蛋白质组学技术,实现高深度、高准确度的棕榈酰化修饰组学分析。


技术路线

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应用领域

1、疾病机制与标志物开发

(1)神经退行性疾病

案例1:髓鞘形成与脱髓鞘疾病技术:棕榈酰化修饰组学 + 组蛋白分析

成果:ZDHHC3介导的Cadm4 C347棕榈酰化调控髓鞘形成,缺失导致脱髓鞘和神经炎症(Cell, 2023, IF=40.8)。

案例2:阿尔茨海默病(AD)技术:棕榈酰化修饰组学 + 小胶质细胞功能分析

成果:SELENOK调控CD36棕榈酰化,促进Aβ吞噬,缓解AD病理(Nature, 2023, IF=69.5)。

(2)代谢性疾病

案例:糖尿病技术:棕榈酰化修饰组学 + 胰岛β细胞功能分析

成果:Scamp1棕榈酰化异常导致胰岛素过度分泌和β细胞衰竭(Cell Metab, 2023, IF=31.373)。

应用:代谢异常筛选:识别棕榈酰化异常与肥胖、2型糖尿病的关联。

标志物开发:通过棕榈酰化谱开发糖尿病早筛标志物。

2、药物研发与靶点验证

(1)靶向药物设计

案例:RAS抑制剂技术:棕榈酰化修饰组学 + 药效评估

成果:抑制RAS棕榈酰化阻断其膜定位,抑制肿瘤生长(Cancer Cell, 2024)。

应用:药效评估:分析药物对靶蛋白棕榈酰化的调节(如APT1抑制剂降低Scamp1棕榈酰化)。

耐药机制研究:发现耐药突变导致的修饰位点改变(如RAS突变逃逸棕榈酰化调控)。

(2)天然产物作用机制

案例:硒补充剂抗AD技术:棕榈酰化/代谢组学 + 代谢通路分析

成果:硒促进SELENOK表达,增强CD36棕榈酰化,改善Aβ清除(Nat Commun, 2023)。

应用:药物优化:通过修饰位点指导中药成分改造。

毒性预测:鉴定药物非靶向蛋白的意外修饰(如肝毒性相关蛋白)。

3、免疫调节与抗感染

案例:抗病毒机制技术:棕榈酰化修饰组学 + 天然免疫通路分析

成果:ZDHHC18棕榈酰化负调控cGAS酶活性,抑制先天免疫反应(EMBO J, 2024, IF=13.783)。

应用:免疫治疗:开发针对棕榈酰化修饰酶的免疫调节剂。

疫苗设计:通过调控棕榈酰化水平增强疫苗诱导的抗病毒应答。

4、农业与环境研究

(1)作物性状改良

案例:小麦抗旱机制技术:棕榈酰化修饰组学 + 转录组学

成果:鉴定233个棕榈酰化蛋白,涉及碳代谢、抗氧化通路(Plant Physiol, 2024)。

应用:抗逆机制研究:解析干旱/盐碱胁迫下的棕榈酰化变化。

育种保护:筛选高产/抗病品种的关键棕榈酰化位点。