中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院肉品科學(xué)與營養(yǎng)工程創(chuàng)新團隊揭示了磷酸化和乙酰化修飾調(diào)控丙酮酸激酶功能的作用機制

　　近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所肉品科學(xué)與營養(yǎng)工程創(chuàng)新團隊解析了磷酸化和乙?；揎椪{(diào)控丙酮酸激酶功能的作用機制。相關(guān)研究成果發(fā)表在食品領(lǐng)域Top期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》（IF：6.1）上。加工所2020級中比聯(lián)合培養(yǎng)博士生任馳為論文第一作者，張德權(quán)研究員為通訊作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金重點項目（32030086）的支持。

 

　　丙酮酸激酶是糖酵解過程中重要的限速酶之一，其活性是影響肉品質(zhì)的關(guān)鍵因素。團隊前期研究表明，丙酮酸激酶具有糖酵解酶和蛋白激酶的雙重功能，蛋白質(zhì)磷酸化和乙?；揎椪{(diào)控丙酮酸激酶作為糖酵解酶發(fā)揮功能的機制已較為清晰，但蛋白質(zhì)磷酸化和乙?；揎検欠窨梢哉{(diào)控丙酮酸激酶雙重功能間的轉(zhuǎn)變尚不清楚。

 

　　科研人員采用大腸桿菌重組表達系統(tǒng)構(gòu)建了4個丙酮酸激酶突變體，分別突變了前期研究鑒定到的丙酮酸激酶絲氨酸99位點和賴氨酸137位點（PKM_S99D, PKM_S99A, PKM_K137Q, PKM_K137R），通過分析丙酮酸激酶點突變前后的糖酵解酶活性、蛋白激酶活性及結(jié)構(gòu)變化，明確蛋白質(zhì)磷酸化和乙?；揎棇Ρ峒っ腹δ艿挠绊?。結(jié)果表明，丙酮酸激酶賴氨酸137位點乙?；ㄟ^降低其與磷酸烯醇式間的親和力，抑制丙酮酸激酶的糖酵解酶活性；丙酮酸激酶賴氨酸137位點去乙?；ㄟ^降低其與底物蛋白間的親和力，抑制丙酮酸激酶的蛋白激酶活性。與丙酮酸激酶賴氨酸137位點相比，丙酮酸激酶絲氨酸99位點發(fā)生磷酸化/去磷酸化修飾對丙酮酸激酶功能發(fā)揮影響較小。

 

　　以上研究明確了調(diào)控丙酮酸激酶功能的重要位點，為研發(fā)生鮮肉精準(zhǔn)減損保鮮技術(shù)提供了重要理論依據(jù)。

 

　　原文鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.jafc.4c00082