2026年，两篇重磅研究相继发表于《Cell》和《Nature Metabolism》，揭示了一种全新的蛋白质翻译后修饰——丙酮酸化修饰（Pyruvylation）。丙酮酸，这个长期被视作单纯能量代谢中间产物的分子，原来还能以共价方式修饰蛋白质，直接参与免疫调控和表观遗传。这一发现正在重塑我们对代谢-蛋白功能关系的认知。

一、丙酮酸：不只是"能量中转站"

在经典生物化学教科书里，丙酮酸（Pyruvate）的角色十分明确：它是糖酵解的终产物，在有氧条件下进入三羧酸循环生成乙酰辅酶A，在无氧条件下则被还原为乳酸。

然而，2019年其下游产物乳酸被发现能介导蛋白质乳酸化修饰（Kla），开启"代谢物驱动翻译后修饰"研究方向后，一个自然的问题浮出水面：与乳酸结构高度相似、且可相互转化的丙酮酸，是否同样具有修饰蛋白的能力？

此前，丙酮酸仅被报道可修饰细菌、藻类和酵母的糖分子（糖丙酮酸化），人体蛋白质是否存在丙酮酸化修饰及其生物学意义，长期是未知数。

二、Cell重磅：丙酮酸抑制抗病毒免疫的全新机制

2026年2月27日，电子科技大学医学院郑慧团队在《Cell》（IF: 42.5）发表研究，首次鉴定了**蛋白质丙酮酸化（Protein Pyruvylation）**这一新型翻译后修饰。

2.1 核心发现

研究团队发现，糖酵解终产物丙酮酸可以作为小分子供体，与蛋白质发生共价结合：

• 修饰靶点：丙酮酸特异性共价修饰STAT1蛋白，不结合STAT2、IRF9等其他通路分子；

• 关键位点：STAT1的赖氨酸201位点（Lys201/K201），高糖条件下修饰比例从1%升至30%；

• 机制阐明：K201丙酮酸化阻断STAT1与STAT2的相互作用，进而抑制I型干扰素（IFN-I）信号通路和抗病毒免疫。

2.2 高血糖为何更易感染病毒？

研究建立了完整的分子调控轴：

高血糖 → 糖酵解增强 → 丙酮酸积累 → STAT1-K201丙酮酸化 → IFN-I信号抑制 → 抗病毒免疫减弱

在STAT1-K201R敲入小鼠中，STAT1-STAT2结合能力更强，病毒载量更低、死亡率更低，证实阻断该修饰可增强体内抗病毒免疫。人体样本同样验证：高血糖人群PBMCs中STAT1丙酮酸化显著增强，抗病毒免疫能力减弱。

三、Nature Metabolism：赖氨酸丙酮酰化的系统刻画

紧随其后，2026年7月3日，中科院上海药物所黄河团队在《Nature Metabolism》发表研究，系统鉴定并表征了赖氨酸丙酮酰化修饰（Lysine Pyruvylation, Kpy）。

3.1 修饰的广泛性与保守性

研究团队在组蛋白上首次捕获Kpy信号，鉴定出10个组蛋白Kpy位点和78个非组蛋白Kpy位点。更关键的是，在大肠杆菌、酵母和哺乳动物细胞中均检测到Kpy信号，证明该修饰在进化上高度保守。

3.2 酶促调控环路

研究首次为Kpy修饰确立了完整的"写入-擦除"调控机制：

3.3 转录调控功能

CUT&Tag技术显示Kpy在基因启动子区域显著富集，与FGFR4、LGALS8、RSPH4A等靶基因的转录激活正相关。在食管鳞癌临床样本中，肿瘤组织的Kpy水平显著高于癌旁组织，提示其在肿瘤代谢重编程中可能发挥作用。

四、对科研工作的启示

4.1 丙酮酸化修饰研究的工具需求

两项顶刊研究的发表，预示着丙酮酸化修饰正成为继乳酸化、琥珀酰化之后的又一翻译后修饰研究热点。开展相关研究需要：

• 修饰特异性抗体：用于检测特定赖氨酸位点的丙酮酸化水平；

• 生物素标记丙酮酸探针：用于捕获和鉴定丙酮酸化修饰的靶蛋白；

• 丙酮酰辅酶A及类似物：用于体外酶学反应验证。

4.2 纳孚生物的定制合成支持

针对丙酮酸化修饰研究的新兴需求，纳孚生物可提供：

• 生物素标记丙酮酸探针的定制合成，助力修饰蛋白的亲和富集与质谱鉴定；

• 丙酮酸衍生物及类似物的结构定制，满足不同实验体系需求；

• 系列翻译后修饰研究工具化合物的合成与纯化服务。

随着丙酮酸化修饰研究的深入，从代谢调控到肿瘤治疗、从抗病毒免疫到表观遗传，这一新型修饰的生物学意义将不断被揭示。纳孚生物将持续为科研工作者提供高品质的定制合成支持。

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