本文由景傑學術團隊報導
蛋白質翻譯後修飾(PTM)在細胞進程調控中扮演至關重要的角色，作為一個最近發現的新型翻譯後修飾，賴氨酸琥珀醯化修飾吸引了越來越多的關注。琥珀醯化普遍存在於生物中，廣泛的參與代謝調節、表觀調控、信號傳導等眾多生物學過程，特別是中心代謝和中間代謝的很多代謝酶都存在琥珀醯化修飾。琥珀醯化修飾水平異常與包括腫瘤、心血管系統疾病、代謝疾病、神經系統疾病、免疫炎症等在內的多種疾病的發生發展密切相關。
SIRT5是Sirtuins中的一員， 與家族其他成員不同，它具有極低的去乙醯化酶活性，卻可以調控三種新的賴氨酸修飾——琥珀醯化、丙二醯化和戊二醯化，其中以去琥珀醯化最具代表性，也相對有較多的研究。在既往的研究中，研究人員利用質譜技術鑑定了成百上千個SIRT5的潛在底物，揭示了SIRT5可通過琥珀醯化、丙二醯化等調控免疫代謝、心臟代謝、腫瘤代謝中的諸多生物學功能，其生理和病理功能依然有很多未知尚待挖掘。
2020年4月17日，中國科學院水生生物研究所肖武漢研究團隊在國際專業學術期刊The EMBO Journal上發表最新研究成果，揭示了SIRT5通過琥珀醯化修飾抑制細胞抗病毒先天免疫反應，並闡明了其分子機制。據悉，水生所副研究員劉興和博士生朱純純為該論文的並列第一作者，肖武漢研究員為通訊作者。
研究人員在篩選魚類耐低氧與抗病毒先天免疫反應交互作用重要因子的過程中，鑑定到sirt5 是一個可以同時影響魚類耐低氧性狀和抗病毒性狀的關鍵基因。他們研究發現：SIRT5過表達抑制細胞抗病毒先天免疫反應，而SIRT5缺失增強細胞抗病毒先天免疫反應。
進一步分析發現：SIRT5與接頭蛋白MAVS緊密結合於線粒體中。通過質譜分析，他們發現：SIRT5能夠導致MAVS第7位賴氨酸的去琥珀醯化，從而抑制MAVS的多聚化，因此它無法激活轉錄因子IRF3，使細胞的抗病毒先天免疫反應受到強烈抑制。他們還通過Sirt5基因敲除的小鼠證明：Sirt5的缺失，增強了宿主抗病毒先天免疫反應；在病毒感染的情況下，與野生型相比，Sirt5缺失宿主的器官損傷大大減少，其成活率顯著增加。該研究揭示了SIRT5在抗病毒先天免疫中的功能，並闡明了其分子機制。此外，該研究工作還為培育抗病魚類新品種提供了候選靶標。
值得一提的是，本文是繼復旦大學趙世民團隊發現「SIRT5通過對IDH1和SDH的去琥珀醯化，激活它們的活性，挽救了線粒體功能，抑制神經膠質瘤細胞代謝和生長」[2]，復旦大學葉丹教授團隊發現「SIRT5通過去琥珀醯化調控IDH2、去戊二醯化調控葡萄糖-6-磷酸脫氫酶（G6PD）的活性增強神經細胞的抗氧化能力」[3]，康奈爾大學的林和寧教授報導「 SIRT5通過琥珀醯化修飾調控心臟代謝，而導致肥大型心肌病」[4]；復旦大學生物醫學研究院楊芃原、餘紅秀研究組發現「 SIRT5通過對PKM2去琥珀醯化，調控免疫代謝在炎症中的重要功能」[5]外，發現SIRT5又一重要生物學功能。
植物病理：河南農業大學範國強組首次揭示翻譯後修飾介導毛泡桐叢枝病發病新機制
病原互作：林向民組琥珀醯化修飾組學研究，揭示魚類病原體嗜水氣單胞菌的代謝調控機制
肝代謝疾病：【重大突破】非酒精性脂肪性肝病中賴氨酸琥珀醯化新發現
逆境脅迫：水稻通過調控乙醯化和琥珀醯化修飾響應非生物氧化脅迫
參考文獻
1. Xin Liu,et al.,2020, SIRT5 impairs aggregation and activation of the signaling adaptor MAVS through catalyzing lysine desuccinylation.EMBO reports.
2. Li, F.,et al.,2015, NADP+-IDH mutations promote hypersuccinylation that impairs mitochondria respiration and induces apoptosis resistance.Molecular Cell.
3. Zhou, L.,et al.,2016, SIRT5 promotes IDH2 desuccinylation and G6PD deglutarylation to enhance cellular antioxidant defense.EMBO reports.
4. Sadhukhan, S.,et al,2016, Metabolomics-assisted proteomics identifies succinylation and SIRT5 as important regulators of cardiac function.Proceedings of the National Academy of Sciences.
5. Fang Wang,et al.,2017, SIRT5 desuccinylates and activates pyruvate kinase M2 to block macrophage IL-1β production and to prevent DSS-induced colitis in mice.Cell Reports.