食物中含有大量的乙酰化修飾蛋白，但目前尚不清楚帶有乙酰化修飾的蛋白質被攝食後，其乙酰化修飾的賴氨酸殘基是否會以乙酰賴氨酸的方式直接被吸收進入動物體。乙酰化修飾的賴氨酸是一種存在于人體外周血的物質，其生物學功能尚無相關報道。

2024年12月4日，華中科技大學同濟醫學院88858cc永利官网王玉剛課題組與郭雨松課題組合作，在Advanced Science期刊上在線發表了文章Co-Translational Deposition of N6-Acetyl-L-Lysine in Nascent Proteins Contributes to the Acetylome in Mammalian Cells，揭示了食物蛋白來源的乙酰賴氨酸（AcK）直接參與蛋白質翻譯的過程，産生帶有乙酰化修飾的新生蛋白質，調控哺乳動物細胞的蛋白質乙酰化修飾圖譜。

該研究發現：哺乳動物在攝入乙酰化修飾的食物蛋白後，經消化産生乙酰賴氨酸，随外周血循環進入到細胞内，被細胞内的賴氨酰tRNA合成酶（KARS）“誤認為”底物，催化産生乙酰賴氨酰tRNA。後者将乙酰賴氨酸直接插入新生多肽鍊，在蛋白質翻譯過程中直接将乙酰基團引入新生多肽，産生帶有乙酰化修飾的新生蛋白。這種修飾方式發生在蛋白質翻譯的過程中，因此作者将這種蛋白質修飾産生的方式命名為蛋白質共翻譯修飾（co-translational modification, coTM）。

自蛋白質修飾現象被發現以來，蛋白質翻譯後修飾（post-translational modification, PTM）一直被認為是生命體内“唯一”的酶催化的修飾模式。PTM依賴于成熟的修飾酶與修飾底物蛋白之間的相互作用，因此PTM隻能發生在底物蛋白的結構表面。然而coTM修飾發生在新生多肽鍊合成階段，形成于被修飾蛋白空間結構形成之前，其修飾位點不受空間位置的限制，因此作者在蛋白質結構内部發現了coTM介導的賴氨酸乙酰化修飾。蛋白質共翻譯修飾（coTM）和蛋白質翻譯後修飾（PTM）在機制模式上有着本質的區别。然而，細胞内coTM與PTM所産生的蛋白質修飾在化學性質上是一緻的，它們密切互作，共同參與細胞穩态的維持。

蛋白質共翻譯修飾現象的發現和分子機制的闡明，豐富了學界關于哺乳動物細胞内蛋白質修飾機制類型的認識，将學界關于蛋白質修飾的認識由蛋白質表面拓展到蛋白質結構内部，豐富了蛋白質修飾圖譜，為進一步理解蛋白質修飾圖譜與細胞穩态維持的互作規律提供新的理論。

華中科技大學88858cc永利官网博士研究生郭丁源、李楠、張小燕為本文共同第一作者。華中科技大化學與化工學院王龍副教授，88858cc永利官网歐陽珠清教授為本工作提供了重要支持。該研究獲國家自然科學基金委、華中科技大學自主創新基金、細胞架構研究中心的支持。