乳酸化修飾，這種由糖酵解的代謝產(chǎn)物乳酸分子通過共價鍵與蛋白質(zhì)上的特定氨基酸殘基結(jié)合介導(dǎo)的修飾類型，近年來在生命科學(xué)研究領(lǐng)域引起了廣泛關(guān)注。乳酸化的發(fā)現(xiàn)揭示了代謝物與蛋白質(zhì)之間相互作用的復(fù)雜性，拓寬了我們對蛋白質(zhì)功能調(diào)控機制的理解。

乳酸化修飾在多種疾病的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮作用，如癌癥、免疫疾病、神經(jīng)疾病、心血管疾病、代謝疾病及發(fā)育生物學(xué)等。據(jù)不完全統(tǒng)計，在2024年影響因子超10分的乳酸化研究論文一共70篇，這些文章發(fā)現(xiàn)乳酸化對表觀遺傳、細(xì)胞命運、多種生理過程（基因表達(dá)調(diào)控、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞增殖與分化等）的調(diào)控作用及提出新的疾病治療策略等，為生命科學(xué)領(lǐng)域帶來了新的研究視角（圖1）。

圖1. 2024年乳酸化文章總匯（IF>10）

以下展示的是部分高分文獻(xiàn)的合集（表1）

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對于乳酸化的研究，我們也可以結(jié)合多組學(xué)的思路進(jìn)行探討：

（1）靶向能量代謝：乳酸化的主要驅(qū)動力是乳酸鹽，這是Warburg效應(yīng)的副產(chǎn)品。已經(jīng)證明，乳酸水平的升高——在癌細(xì)胞中觀察到的范圍從10到30 mM——是乳酸化形成所必需的（Li et al., 2024a）；

（2）定量蛋白質(zhì)組學(xué)：可以關(guān)注任何影響糖酵解的因素，特別是乳酸脫氫酶A （LDHA）的活性，都可以調(diào)節(jié)乳酸化水平（Li et al., 2024a）；

（3）轉(zhuǎn)錄組學(xué)：乳酸化是一種酶促反應(yīng)。乳酸化是?；囊环N，與組蛋白上的乙?；哂卸鄠€共有修飾位點。有趣的是，幾種催化乙酰化的酶也與乳酸化有關(guān) （Jing et al., 2024）；近期文獻(xiàn)也發(fā)現(xiàn)一些新型的乳酸轉(zhuǎn)移酶如AARS1/2、TIP60、CBP等（表2）；

表2. 介導(dǎo)乳酸化修飾的酶

（4）單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組：可以聚焦在某一類型的細(xì)胞發(fā)生能量代謝失調(diào)，方便在之后的研究中采用該細(xì)胞類型做后續(xù)驗證性實驗（Li et al., 2024b）；

（5）ChIP-Seq測序：對于組蛋白或者轉(zhuǎn)錄因子的乳酸化修飾位點，可采用對應(yīng)的位點特異性抗體，通過ChIP-Seq或者CUT&Tag測序挖掘表觀遺傳調(diào)控機制（Zhang et al., 2019；Li et al., 2024b；Pan et al., 2022）；

（6）相互作用質(zhì)譜（IP-MS）：通過尋找靶蛋白相互作用的蛋白，打通上下游信號通路。

圖2. 乳酸化修飾的多組學(xué)聯(lián)合方案

接下來，我們就以今年Nature上發(fā)表的文章“NBS1 lactylation is required for efficient DNA repair and chemotherapy resistance”和Science上“Alanyl-tRNA synthetase, AARS1, is a lactate sensor and lactyltransferase that lactylates p53 and contributes to tumorigenesis”為例，結(jié)合多組學(xué)和濕實驗，總結(jié)一個乳酸化研究的整體研究方案，以饗讀者。

圖3. 乳酸化修飾的整體研究方案

乳酸化修飾是乳酸發(fā)揮功能的重要方式，參與糖酵解相關(guān)細(xì)胞功能、巨噬細(xì)胞極化、血管功能、線粒體、神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)控等重要生命活動，可為腫瘤、心血管、發(fā)育、神經(jīng)等領(lǐng)域的研究指引新方向。隨著研究的深入，乳酸化修飾在疾病治療中的潛力將進(jìn)一步被挖掘，期待未來更多的突破性發(fā)現(xiàn)。

拜譜生物作為國內(nèi)領(lǐng)先的多組學(xué)公司，可提供完善成熟的蛋白組學(xué)、代謝組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)等多組學(xué)產(chǎn)品技術(shù)服務(wù)體系。結(jié)合多組學(xué)技術(shù)，拜譜生物也推出了針對不同樣本和研究領(lǐng)域的多組學(xué)研究方案，包括腸道篇、血液篇、醫(yī)學(xué)篇等，幫助客戶解決研究難題，助力多篇高分文章的發(fā)表。圍繞乳酸化研究，拜譜生物可提供乳酸化修飾蛋白組學(xué)、靶向能量代謝組學(xué)，結(jié)合蛋白組學(xué)、修飾組學(xué)、代謝組等多組學(xué)解決方案及技術(shù)服務(wù)，系統(tǒng)解析機體表型與疾病機制的關(guān)系，揭示疾病發(fā)生機制，為開發(fā)新的診斷和治療策略提供新途徑。拜譜生物乳酸化修飾蛋白質(zhì)組學(xué)，特異性富集乳酸化肽段，結(jié)合尖端Orbitrap Astral質(zhì)譜儀實現(xiàn)了萬級乳酸化位點的檢出，助力疾病相關(guān)機制解析。歡迎咨詢!

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