變形鏈球菌能有效地利用食物中的蔗糖產生胞外多糖，而胞外多糖主要是通過糖基轉移酶(Gtfs)的作用合成的。本研究對變形鏈球菌的乙酰化修飾蛋白進行了鑒定，并對變形鏈球菌生物膜生長(SMB)和浮游生物膜生長(SMP)的乙酰化修飾蛋白進行了定量分析，采用TMT標記和Kac親和富集結合高分辨率質譜定量蛋白質組學的方法定量蛋白質乙酰化的動態變化，共鑒定了445個蛋白中的973個乙酰化位點，其中定量了302個蛋白中的617個乙酰化位點。

總體分析表明，22.7%的蛋白質發生了乙酰化。在SMB的定量蛋白中，有56個位點賴氨酸的乙酰化程度升高，52個位點賴氨酸的乙酰化程度降低。在變形鏈球菌的乙酰基組中，鑒定得到6個顯著富集的基元，分別為Kac****K、KacF、Kac****R、KacY、KacH、F*Kac。此外，基于KEGG途徑的富集分析表明，糖酵解/糖異生和RNA降解顯著富集。特別是在變形鏈球菌生物膜中，乙酰化賴氨酸蛋白下調最多的是葡糖基轉移酶- SI、葡糖基轉移酶- I和葡糖基轉移酶- S，這可能揭示了生物膜發育過程中葡糖基轉移酶功能調控的關閉機制。

 | 研究結果

1.對突變鏈球菌中所有已鑒定的賴氨酸乙酰化蛋白進行綜合分析
通過LC-MS/MS檢測變形鏈球菌中發生乙酰化修飾的蛋白，共鑒定出445個蛋白中973個乙酰化位點，其中306個蛋白中617個乙酰化位點進行了定量分析。其中有56個位點賴氨酸的乙酰化程度升高，52個位點賴氨酸的乙酰化程度降低。

2. 變形鏈球菌乙酰化蛋白的亞細胞定位和功能分布
變形鏈球菌和浮游相比，對其差異的乙酰化蛋白進行亞細胞定位和功能分析，其中變形鏈球菌85%的乙酰化蛋白分布在細胞質中，15%分布在膜中，而浮游生物中乙酰化蛋白55%分布在細胞質中，24%分布在細胞外空間，21%分布在膜中。根據功能分布，變形鏈球菌中17%的乙酰化蛋白參與代謝過程，17%參與細胞過程，17%參與結合，14%參與催化活性，12%參與細胞。上述結果表明，賴氨酸乙酰化蛋白在變形鏈球菌中廣泛分布，提示乙酰化修飾可能在生物膜形成中起重要的調控作用。
 

3. 在浮游和變形鏈球菌生物膜細胞中差異乙酰化蛋白的功能富集
為了研究乙酰化修飾是否改變蛋白的功能，進行了基于GO的富集分析。在碳水化合物代謝和分解代謝，以及葡聚糖代謝過程均顯著富集在調控蛋白中。基于KEGG通路對調控蛋白(SMB vs SMP)的富集分析表明，顯著的富集是糖酵解/糖異生和RNA降解。將各乙酰化肽的SMB/SMP TMT比值轉化為z-score，根據25%、50%、75%三個不同百分位的正態分布累積密度函數設置z-score的截止值。定量結果顯示，大部分乙酰化蛋白分布在Q2(25 50%)和Q3(50 75%)分位數中。
 

4. WB 驗證
對差異乙酰化蛋白的定量分析表明，在變形鏈球菌生物膜中，乙酰化賴氨酸蛋白下調最多的是葡萄糖基轉移酶-SI、葡萄糖基轉移酶- I和葡萄糖基轉移酶-S。通過 WB 驗證乙酰化修飾水平，與浮游生物生長相比，變形鏈球菌生物膜中的乙酰化葡萄糖基轉移酶顯著下調。

 | 研究結論

在變異鏈球菌中鑒定了445個蛋白中973個乙酰化位點。其中22.7%的蛋白質發生了乙酰化，主要發生在6個顯著富集的基元上，如Kac****K、KacF、Kac****R、KacY、KacH和F*Kac。

總的來說，在生物膜階段乙酰化蛋白的數量增加。而乙酰化/去乙酰化改變的蛋白質主要參與糖代謝和分解代謝，以及葡聚糖的代謝過程。特別是變形鏈球菌生物膜中乙酰化水平下調最多的蛋白，如葡萄糖基轉移酶- SI、葡萄糖基轉移酶- I和葡萄糖基轉移酶- S，可能促進生物膜的形成。這些糖基轉移酶可能是齲齒治療的潛在靶點。

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