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蛋白质赖氨酸ε位氨基的乙酰化在细胞的功能调控中具有重要的作用,这种乙酰化的调控方式是可逆的、动态的。早期研究最多的是组蛋白的乙酰化,它是通过促进细胞核内基因的表达,进而调控机体的各种生命活动过程。后来随着蛋白质谱检测技术的发展,研究人员在细胞核外发现了非组蛋白的乙酰化。已有研究证明在中枢神经系统中,组蛋白乙酰化影响突触发育和可塑性、学习记忆和认知等功能。但是对于细胞核外非组蛋白乙酰化在神经系统中的功能还不甚清楚。在前期工作中,我们利用蛋白质谱技术,在小鼠脑中发现很多被乙酰化的蛋白质,其中包括钙调蛋白(Calmodulin,CaM)。CaM广泛存在于真核细胞中,是一种重要的Ca2+结合蛋白,能够与多种下游靶蛋白结合,并激活下游细胞内信号通路。同时CaM也是突触后致密部含量最丰富的蛋白,与Ca2+结合后形成Ca2+/CaM,发生构象变化,然后结合并激活靶蛋白CaMKⅡα (CaM-dependentKinase Ⅱα,CaMKⅡα),产生持续的蛋白激酶磷酸化反应。这一信号通路已经成为调节突触可塑性中最重要的分子机制。然而CaM的乙酰化是否会影响这一信号通路,目前还没有相关研究。本工作中,我们利用细胞培养、神经元培养、化学诱导LTP(Long-term potentiation,LTP)、质粒构建、蛋白质表达和纯化、蛋白质印记、免疫沉淀和蛋白质相互作用等技术方法,得出以下结论:在293T细胞内CaM能够发生乙酰化,并且CBP可能是CaM乙酰化的上游乙酰转移酶;化学诱导NMDA受体依赖的LTP能够增强CaM的乙酰化水平;模拟乙酰化的CaM突变体(CaM-3KQ)与野生型CaM(CaM-WT)相比,具有更强的Ca2+亲和力和激活CaMKⅡα的能力。这些结果首次揭示了 CaM乙酰化的生化功能,并为继续研究CaM乙酰化在突触可塑性中的作用奠定了一定的基础。