众所周知，蛋白质是生命的物质基础，也是基因功能的执行者。而许多蛋白质前体是没有活性的，需要经过翻译后修饰（PTM）等复杂过程才具有生理功能，因此PTM已成为生物学研究中的重要内容。蛋白酶棕榈酰化装饰是作用最普遍的脂酰化修饰，影响约20%的蛋白组。然而由于一般的棕榈酰蛋白含量低，高特异性富集棕榈酰修饰困难等技术挑战，极大地阻碍了该领域的进一步研究。拜谱生物采用ABE结合质谱高通量方法，以无偏倚地察觉某个淀粉酶质组中的棕榈酰化，为各位科研工作者的研究带来“独特视角”，助力提升课题及文章水平。那么棕榈酰化参与调控哪些疾病过程的蛋白功能变化？该修饰有哪些重要的科研意义？以及该产品的特色优势，今天将为大家一一揭秘。

01 、不可逆转的S-棕榈酰化遮盖

一般特指的棕榈酰化（S-palmitoylation或S-acylation）为S-棕榈酰化，指是棕榈酸和核氨基酸半胱氨酸的巯基相结合，建立不稳定性的硫酯键，类似这些棕榈酰化具备着可逆转性，由棕榈酰基转让酶（PAT）和去棕榈酰化酶（APT）介导控制，在当中DHHC也是个固执的比较重要的PAT皇室家族。

图1 由DHHC和APT介导的可逆性S-棕榈酰化

（图片集再导出，源于：Thomas Lanyon-Hogg, et al., Trends Biochem Sci, 2017）

02 、棕榈酰化大范围进行身体时候

近的综述论文切实排序了棕榈酰化球血清质质，包扩从固定支架和数据表现球血清质质到正离子入口和多巴胺肾上腺素受体，那些棕榈酰化球血清质质很广参于天然天然免疫抗体表现、肺癌、新陈消化吸收、转录、运动神经菌物学和数据表现等内分泌系统问题进程，尤其要是在突触传导、先天畸形天然天然免疫抗体表现、GPCR和酪氨酸激酶数据表现和转录要素职能模块等方向的内分泌系统问题危害。棕榈酰化体现能够缓解靶标球血清质质的精确定位和职能模块，在确保生殖细胞准稳态中更具至关极为重要的用处。譬如，天然天然免疫抗体新陈消化吸收糖球血清质质CD36，是一种清道夫多巴胺肾上腺素受体和蛋白质堆积酸易位酶，停止CD36棕榈酰化将更改蛋白质堆积酸摄入、JNK/NF-κΒ数据表现，乃至AMPK成功激活的蛋白质堆积酸β-脱色，其和非香蕉水性蛋白质堆积乙肝有关系。

图2 棕榈酰化核蛋白下列关于比较广泛的身理的影响

（图源：Saara-Anne Azizi, et al., Acc Chem Res, 2019）

03 、棕榈酰化与多慢性病同步

淀粉酶质棕榈酰化在重大问题中的效果就可以先从酶的方一直以来试论，棕榈酰基迁移酶DHHCs在很多海洋生物时中的效果以及确定，其介导的棕榈酰化絮乱会促使一类型最后，这样的问题最后以团体特喜欢的人的形式产生，如ZDHHC3、7、9、13和15体验神经末梢重大问题的复发制度；ZDHHC7和20与肺癌密切相关；ZDHHC1、5、11、13、21体验排泄性重大问题；ZDHHC2、3、6、7、8、15、19和20体验感染支原体性重大问题。

图3 棕榈酰基转出酶ZDHHCs结构特异形的干预人类祖先多个症状

（图源：Lu Hu, et al., RSC Chem Biol, 2021）

1) 肿瘤

某些关键的癌病有关于淀粉酶是被棕榈酰化表达的。一经典的的事件是RAS氏族的小GTPases，HRAS、NRAS和KRAS-4A会形成不可逆转地S-棕榈酰化，这对於精确定位质膜并能够转化成血细胞至关关键，决策了运输业和卫星信号形态。同一人面，从更广的角度看看到，Bailey几人将这几天299个已校验的癌病驱使分子与SwissPalm（一淀粉酶棕榈酰化大比对库）适合，但是有79个(26%)的项目编码淀粉酶质是棕榈酰化的，发现了那样表达与癌病的有关于性。

图4 有很多肠癌驱动软件细胞也都是棕榈酰化的

（图源：Pin-Joe Ko & Scott J Dixon, EMBO Rep, 2018）

上海交大许杰团队此前报道发现PD-L1棕榈酰化的存在，并对其进行了深入的功能和机制探究，这种修饰通过阻断PD-L1的泛素化来稳定PD-L1，从而抑制溶酶体对PD-L1的降解。并设计了一种竞争性的PD-L1棕榈酰化抑制剂，可降低肿瘤细胞中PD-L1的表达，以增强T细胞对肿瘤的免疫。这一研究为克服PD-L1介导的癌症免疫逃逸提供了新的策略。2022年4月，瑞士日内瓦大学的科学家Gonzalo P Solis等人也在《Nat Commun》中表示，血清质棕榈酰化有希望作为抗肿瘤药剂的新靶点，相关结果在“Local and substrate-specific S-palmitoylation determines subcellular localization of Gαo”一文中。

图5 探索PD-L1棕榈酰化的房产调控制度将能控制癌症复发医疗

（图源：Han Yao, et al., Nat Biomed Eng, 2019）

2) 影响性慢性病，以新冠举例

新冠病菌微粒被1层脂质双团伙层前保险杠，在当中所含SARS-CoV-2 S等膜蛋清，SARS-CoV-2 S负责任靶上皮细胞结合在一起和病菌融和。在病菌感梁期内，SARS-CoV-2 S遭受过量棕榈酰化突显，更是要格外重视是SARS-CoV-2 S以内质网和高尔基人体10个胞质半胱氨酸上遭受便捷棕榈酰化。进三步探究证实，SARS-CoV-2 S棕榈酰化在病菌包膜内存在饱含甘油三酯的脂质形式域，棕榈酰化和脂质海洋海洋生物分解路经加快新冠病菌的感染性。该探究指着棕榈酰化突显酶和脂质海洋海洋生物分解酶是新技术抗虫菌调理靶点。 不仅如此，SARS-CoV-2 S的棕榈酰化就合胞型体成和SARS-CoV-2假宏病毒顆粒渗入至关核心。ZDHHC2、ZDHHC3、ZDHHC4、ZDHHC5、ZDHHC8、ZDHHC9、ZDHHC11、ZDFHC14、ZDHHC16、ZDHHC19和ZDHHC20的过度紧张传达加快了S的棕榈酰化，这ZDHHCs被检测为与SARS-CoV-2 S涉及到的。

图6 S-棕榈酰化控制SARS-CoV-2膜脂策划 ，明显增强易感染性

（图源：Francisco S Mesquita, et al., Dev Cell, 2021）

2021年，苏州大学生物医学研究院周芳芳教授课题组在Advanced Materials上发表了题为“Engineering Extracellular Vesicles Enriched with Palmitoylated ACE2 as COVID-19 Therapy”的研究论文，该研究发现血管紧张素转化酶2（ACE2，一种直接与SARS-CoV-2 S相互作用的关键受体）存在棕榈酰化修饰，且棕榈酰化对ACE2的膜靶向和胞外囊泡分泌至关重要。该研究设计了富含棕榈酰化ACE2的胞外囊泡，利用该囊泡饱和SARS-CoV-2 S作为病毒陷阱，抑制SARS-CoV-2的感染。

图7 设置所含棕榈酰化ACE2的胞外囊泡用为根治新冠支气管炎

（图源：Feng Xie, et al., Adv Mater, 2021）

3) 基础代谢性传染类疾病，以高血压来说

2023年1月11日，美国华盛顿大学Clay F. Semenkovich团队在Cell Metabolism上发表了题为“Palmitoylation couples insulin hypersecretion with β cell failure in diabetes”的文章。该研究发现人体组织胰岛素的过量生产与棕榈酰化过程相关，这种棕榈酰化作用可被酰基蛋白硫酯酶1（APT1）逆转。通过棕榈酰化蛋白质组学发现，Scamp1是APT1的底物，定位于胰岛素分泌颗粒，敲低Scamp1会引起胰岛素分泌过多，促进β细胞衰竭，提示棕榈酰化参与糖尿病的发病过程。该研究不仅有助于理解糖尿病发病机制，同时为高风险人群提供了预防或延缓糖尿病的潜在靶点。

图8 棕榈酰化使糖尿病的风险提高胰岛素代谢亢进与β細胞哀竭

（图源：Guifang Dong, et al., Cell Metab, 2023）

4) 脑神经类重大疾病

棕榈酰化在脑精神系统元数字数字信号灯的平台制造中的影响已被渗入研究方案方案，D2多巴胺多巴胺受体(D2R)转换状态和社会认知，与理念裂变症和帕金森综合症密切关联，Cys443是质膜永久保存所要的棕榈酰化位点，研究方案方案遇到D2R与DHHC3、DHHC4和DHHC8共同影响。ZDHHC9已被判断为脑精神系统职能性的最为关键的的转换成分，海马致力于物中短缺ZDHHC9会造成树突的结构缩短和阻止性突触极大减少。ZDHHC9能够采用介导Ras棕榈酰化解锁码ERK环路。棕榈酰化Ras准确定位于质膜，解锁码中游MAPK数字数字信号灯环路，会造成树突产生，ZDHHC9在脑精神系统网络上中稳定平衡性奋性和阻止性数字数字信号灯。ZDHHC9职能性影响变动会造成棕榈酰化标准系统紊乱，将涉及面脑精神系统关联患病，如X加盟物攻心里心理障碍(XLID)和癫娴病。ZDHHC13已被证实在保证焦躁关联举动、健身职能性和人脑生物学能学角度充分发挥最为关键的的影响。ZDHHC13的职能性缺乏变动会造成比如Drp1在其中的多个底物的低棕榈酰化标准。显然，ZDHHC13职能性心里心理障碍也与产生和退行性患病密切关联。

图9 DHHC介导底物棕榈酰化表达，控制身理病理学作用

如果在肝脏复氧（DHHC5）中的能力；精神系统，如突触可延性（DHHC5）；行成抗体对答（DHHC21）；智力缺陷缺陷（DHHC9）；结结肠癌、肝组织癌和非小组织肺癌患者（NSCLC；DHHC2）；和癌症（DHHC9） （图源：Thomas Lanyon-Hogg, et al., Trends Biochem Sci, 2017）

04 、拜谱独家首发表达——棕榈酰化表达淀粉酶组

棕榈酰化淡化淀粉酶组是对生物样品中的棕榈酰化位点/肽段进行全局无偏的定性定量分析，适用探索出现常见疾病对应的菌物学长效机制和靶标发现。拜谱生物作为国内首家提供该服务的公司，可以助力科研工作者开展多个领域的研究，以下是我公司该产品的特点：

1) ABE工艺

棕榈酰化一直以来在1979年给出并于1980年在体细胞培植中能够得到验证通过，但加测淀粉酶质棕榈酰化的技艺挑战模式极大值地阻拦了该业务各个领域的更深层次的骤探析，是直到21多世纪，近年来酰基-生物工程素交换法（ABE）的现身，对该业务各个领域的功能和调整的谅解才赚取迅猛壮大。ABE充分利用硫酯键的发飘相关性将棕榈酰化图片转换维持生计物工程素基团，都可以以半胱氨酸特异形的的方式观察植物底物棕榈酰化。

2) 楼盘相关经验非常丰富，棕榈酰化位点鉴定结论量超过2万

拜谱生物棕榈酰化PTM平台拥有丰富的服务经验：在生物机构和神经元产品中具有稳定优势，目前为多家高校和医院单位提供了细胞、卵巢、肿瘤、皮肤、乳腺、肝脏等样品的数据检测与分析服务，位点鉴定量最高可达2w+水平；在树木浆果和花的研究中也呈现出优秀的数据，如蕃茄花的位点鉴定量高达1w+。在病原菌真菌孢子、害虫害的研究中也不断积累经验，目前承接过的样品类型有稻瘟菌菌丝、稻曲菌等。

图10 拜谱生物工程棕榈酰化表达蛋清组的部位业务經驗

3) 靶标知道与校验“站台式”定性分析

在疾病标志物检测、药物开发、生物信号通路研究中，我们推荐组合方案：棕榈酰化遮盖蛋白质组+棕榈酰化PRM检验，一站式解决靶标发现与验证。

4) 类行充足的半胱氨酸体现组

蛋白质中的半胱氨酸是一个极其活跃的残基，可以进行多种翻译后修饰，因此除棕榈酰化呈现血清组检测以外，我们还可提供亚硝基化、谷胱甘肽化包括Total 氧化反应修复遮盖蛋白酶组分析，以及次磺酸化和巯基化正在开发测试中。

5) 送样改进措施

学习医学文献：

[1] Lanyon-Hogg T, Faronato M, Serwa RA, Tate EW. Dynamic Protein Acylation: New Substrates, Mechanisms, and Drug Targets. Trends Biochem Sci. 2017;42(7):566-581. doi:10.1016/j.tibs.2017.04.004

[2] Azizi SA, Kathayat RS, Dickinson BC. Activity-Based Sensing of S-Depalmitoylases: Chemical Technologies and Biological Discovery. Acc Chem Res. 2019;52(11):3029-3038. doi:10.1021/acs.accounts.9b00354

[3] Hu L, Tao Z, Wu X. Insights into auto-S-fatty acylation: targets, druggability, and inhibitors. RSC Chem Biol. 2021;2(6):1567-1579. Published 2021 Aug 25. doi:10.1039/d1cb00115a

[4] Ko PJ, Dixon SJ. Protein palmitoylation and cancer. EMBO Rep. 2018;19(10):e46666. doi:10.15252/embr.201846666

[5] Yao H, Lan J, Li C, et al. Inhibiting PD-L1 palmitoylation enhances T-cell immune responses against tumours [published correction appears in Nat Biomed Eng. 2019 May;3(5):414]. Nat Biomed Eng. 2019;3(4):306-317. doi:10.1038/s41551-019-0375-6

[6] Mesquita FS, Abrami L, Sergeeva O, et al. S-acylation controls SARS-CoV-2 membrane lipid organization and enhances infectivity. Dev Cell. 2021;56(20):2790-2807.e8. doi:10.1016/j.devcel.2021.09.016

[7] Xie F, Su P, Pan T, et al. Engineering Extracellular Vesicles Enriched with Palmitoylated ACE2 as COVID-19 Therapy. Adv Mater. 2021;33(49):e2103471. doi:10.1002/adma.202103471

[8] Dong G, Adak S, Spyropoulos G, et al. Palmitoylation couples insulin hypersecretion with β cell failure in diabetes. Cell Metab. 2023;S1550-4131(22)00549-6. doi:10.1016/j.cmet.2022.12.012