生命的基本特征是新陈代谢，生命的功能执行者是蛋白质，蛋白质表达水平及翻译后修饰可以通过多种方式调控生理过程，影响机体代谢变化。研究发现，乙酰化、磷酸化、泛素化等多种修饰是代谢调节的关键机制，其不仅通过修饰转录因子间接调控代谢基因的表达，更是通过修饰代谢酶直接调控代谢流量。因此，修饰已成为代谢机制研究的最重要方向，而“代谢组”与“修饰组”更是打通表型与机制的最有效研究手段。在联合分析中，我们将围绕表达模式、生物学功能、调控机制这三个关键因素，解析如下科学问题：（1）比较蛋白翻译后修饰、代谢物的表达模式异同，揭示其在生物学处理后的不同层面的变化趋势的异同。（2）筛选差异修饰蛋白、代谢物共同参与的重要通路，揭示其在相关生物学变化中的潜在功能。（3）分析蛋白质翻译后修饰与代谢物的调控关系，阐述蛋白质翻译后修饰与代谢物间的潜在调控机制。

应用方向

生物领域各个研究方面，如：

▶ 农林领域：抗逆胁迫机制，生长发育机制，育种保护研究等；

▶ 畜牧业：肉类及乳品质研究，致病机理研究等；

▶ 基础医学、临床诊断：生物标志物，疾病机理机制，疾病分型，个性化治疗等；

▶ 生物医药：药物作用机理，药效评价，药物开发等；

▶ 微生物领域：致病机理，耐药机制，病原体-宿主相互作用研究等；

▶ 海洋水产：渔业资源，海水养殖，渔业环境与水产品安全等；

▶ 生物能源、环境科学领域：发酵过程优化，生物燃料生产，环境危定风险评估研究等；

▶ 食品营养：食品储藏及加工条件优化，食品组分及品质鉴定，功能性食品开发，食品安全监检测等。

数据分析

技术优势

▶ 通过对不同层面的表达水平分析，实现对修饰蛋白质及代谢物的全谱分析。

▶ 同时实现从“因”和“果”两个方向探究生物学问题，相互间的验证作用更明显。

▶ 阐述分子调控-表型间的关联机制，系统全面地解析生物分子功能和调控机制。

▶ 从海量的数据中去伪存真，筛选出重点代谢通路或者基因、代谢产物进行后续深入实验分析与应用。

参考文献

1. Maximal oxidative capacity during exercise is associated with skeletal muscle fuel selection and dynamic changes in mitochondrial protein acetylation. Cell Metab. 2016

本文揭示了体能与代谢和乙酰化修饰的重要关系。代谢组研究发现，高运动能力大鼠表现出更加高效的运动燃料选择，其糖原消耗延迟，脂肪酸消耗增强，支链氨基酸利用率增强。修饰组研究发现，高运动能力大鼠具有更强的线粒体蛋白去乙酰化能力，而该去乙酰化能力可能是驱动高效燃料选择的原因。

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