Lactate는 단순한 대사산물이 아니다?
Lysine Lactylation으로 보는 대사와 단백질 조절의 연결

Glycolysis가 증가하면 lactate가 생성됩니다. 그런데 최근 연구에서는 lactate가 단순한 대사 부산물을 넘어 protein lysine lactylation(Kla)이라는 post-translational modification과 연결될 수 있다는 점이 주목받고 있습니다.

Lysine Lactylation이란?

Lysine lactylation(Kla)은 단백질의 lysine residue에 lactyl group이 결합하는 post-translational modification(PTM)입니다.

중요한 점은 이러한 modification이 세포의 metabolic state와 protein regulation 사이의 연결고리로 연구되고 있다는 것입니다.

특히 glycolytic activity와 lactate production이 변화하는 암, 면역반응, 염증 및 hypoxic environment에서 lactylation은 흥미로운 연구 대상이 되고 있습니다.

왜 Lactylation을 연구할까요?

① Metabolism ↔ Protein Regulation
세포의 대사 변화가 protein modification으로 연결되는 과정을 연구할 수 있습니다.

② Epigenetic Regulation
Histone lactylation과 gene expression의 관계를 연구하는 새로운 관점을 제공합니다.

③ Cancer Metabolism
높은 glycolytic activity와 lactate accumulation을 보이는 tumor microenvironment 연구에 활용될 수 있습니다.

④ Immunometabolism
Macrophage 등 immune cell의 metabolic reprogramming과 기능 변화를 이해하는 연구에도 활용되고 있습니다.

문제는 “어떤 단백질이 Lactylation 되었는가?”입니다

Global lysine lactylation의 증가 또는 감소를 확인하는 것과 실제로 어떤 protein의 lactylation이 변했는지를 확인하는 것은 다른 문제입니다.

Western blot으로 전체 Kla signal을 확인할 수 있지만, 여러 candidate protein을 하나씩 immunoprecipitation과 Western blot으로 분석하려면 상당한 시간과 sample이 필요할 수 있습니다.

이러한 경우 여러 protein의 PTM 변화를 동시에 비교하는 Multiplex PTM Profiling 접근을 고려할 수 있습니다.

Multiplex Antibody Array를 이용한 PTM Profiling

Antibody array는 하나의 sample에서 여러 target protein을 동시에 분석하여 candidate discovery 범위를 빠르게 넓힐 수 있는 방법입니다.

RayBiotech는 lysine lactylation을 비롯하여 acetylation, phosphorylation, oxidation, citrullination 등 다양한 post-translational modification 연구를 위한 multiplex array platform을 제공합니다.

예를 들어 Human Protein Acetylation Array는 507개의 human protein에서 lysine acetylation의 상대적 변화를 동시에 분석하도록 설계되어 있습니다.

이런 연구에 활용할 수 있습니다

✓ Cancer metabolism 및 Warburg effect 연구

✓ Hypoxia-induced metabolic reprogramming

✓ Macrophage 및 immune-cell metabolism

✓ Histone / non-histone lactylation 연구

✓ Drug treatment 전후 PTM 변화 비교

✓ Lactylation candidate protein screening

✓ Biomarker 및 signaling pathway discovery

PTM 연구를 시작한다면

처음부터 하나의 target protein만 선택하기보다

Broad Screening → Candidate Selection → Target Validation

순서로 접근하면 예상하지 못했던 signaling pathway나 candidate protein을 발견하는 데 도움이 될 수 있습니다.

Lactylation · PTM Profiling 연구를 준비하고 계신가요?

알앤디메이트에서는 Lactylation Antibody, PTM Antibody Array, ELISA Kit, Recombinant Protein 및 Proteomics 연구에 필요한 다양한 제품을 공급합니다.

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