科研人员如何利用乙酰化数据开展通路富集分析？

乙酰化是一种关键的蛋白质翻译后修饰（PTM），在细胞代谢调控、信号转导、染色质重塑等生物过程中扮演重要角色。随着高分辨质谱技术的发展，科研人员能够系统性地检测和鉴定乙酰化位点，从而探索其生物学功能。而在海量的乙酰化数据中，通路富集分析是理解其系统调控机制的重要手段。科研人员应如何利用乙酰化数据开展通路富集分析？这不仅涉及乙酰化位点的精准定量和差异分析，还需将修饰蛋白映射至生物学通路，借助多种数据库与算法挖掘潜在的调控网络。通过富集分析，研究者可以识别关键通路的修饰模式，进而推断其在特定生理或病理状态下的功能变化。本文将从科学视角出发，系统讲解科研人员如何基于乙酰化数据开展通路富集分析，并结合实际案例和工具，展示如何从修饰组数据中提取有价值的生物学信息。

 

一、乙酰化修饰的功能背景

蛋白乙酰化主要包括N-端乙酰化和赖氨酸乙酰化，后者尤其具有可逆性，受到乙酰转移酶（如 p300/CBP）和去乙酰化酶（如 HDACs, SIRTs）的精密调控。

这一修饰广泛存在于：

• 染色质相关蛋白（如组蛋白），影响基因表达

• 代谢酶（如GAPDH、CS、IDH等），调控酶活性

• 信号转导分子，调节蛋白互作及定位

 

因此，通过大规模乙酰化蛋白组学（acetyl-proteomics）获得的修饰谱，已成为研究表观调控与疾病机制的重要资源。

 

二、通路富集分析的基本流程

1、数据准备：乙酰化蛋白的鉴定与定量

利用高分辨质谱平台（如 Orbitrap Fusion、QE HF-X）结合抗乙酰赖氨酸富集策略，科研人员可获得数千个乙酰化位点及其定量信息（TMT、Label-free等）。百泰派克生物科技提供全流程乙酰化组学服务，从样本处理、修饰富集到质谱鉴定，确保高覆盖率和数据质量。

 

2、差异分析：筛选生物学上有意义的修饰变化

（1）筛选显著变化的乙酰化位点（如 log2FC > 1 且 p < 0.05）

（2）将乙酰化位点映射到相应蛋白，获取差异乙酰化蛋白列表

 

3、通路富集分析（Pathway Enrichment）

常用数据库包括：

（1）KEGG（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes）

• 构建代谢和信号通路网络

• 富集结果可视化清晰，支持蛋白标注位置追踪

• 可通过 R 包 clusterProfiler、DAVID、KOBAS 等工具实现

（2）GO（Gene Ontology）

• 从“生物过程”（BP）、“分子功能”（MF）和“细胞组分”（CC）解读蛋白功能

• 可结合富集因子（enrichment score）评估调控强度

（3）Reactome、WikiPathways 等数据库也可补充使用，提升覆盖率和解读深度

 

三、乙酰化数据常见问题与分析建议

 



 

五、总结与展望

乙酰化数据的通路富集分析，不仅有助于理解蛋白功能调控，还能揭示其在生理和病理过程中的系统性作用。未来，随着多组学数据整合策略的发展，科研人员可进一步探索：

• 乙酰化与磷酸化等PTM的协同作用

• 细胞器特异性通路富集（如线粒体 vs 细胞核）

• 疾病相关的修饰网络重建

 

在此过程中，高质量的乙酰化蛋白组数据是分析基础。百泰派克生物科技依托先进的质谱平台与严格的数据质控流程，为科研人员提供可靠的修饰组学技术支持，助力科学发现。

 

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