食物中含有大量的乙酰化修饰蛋白，但目前尚不清楚带有乙酰化修饰的蛋白质被摄食后，其乙酰化修饰的赖氨酸残基是否会以乙酰赖氨酸的方式直接被吸收进入动物体。乙酰化修饰的赖氨酸是一种存在于人体外周血的物质，其生物学功能尚无相关报道。

2024年12月4日，华中科技大学同济医学院基础医学院王玉刚课题组与郭雨松课题组合作，在Advanced Science期刊上在线发表了文章Co-Translational Deposition of N6-Acetyl-L-Lysine in Nascent Proteins Contributes to the Acetylome in Mammalian Cells，揭示了食物蛋白来源的乙酰赖氨酸（AcK）直接参与蛋白质翻译的过程，产生带有乙酰化修饰的新生蛋白质，调控哺乳动物细胞的蛋白质乙酰化修饰图谱。

该研究发现：哺乳动物在摄入乙酰化修饰的食物蛋白后，经消化产生乙酰赖氨酸，随外周血循环进入到细胞内，被细胞内的赖氨酰tRNA合成酶（KARS）“误认为”底物，催化产生乙酰赖氨酰tRNA。后者将乙酰赖氨酸直接插入新生多肽链，在蛋白质翻译过程中直接将乙酰基团引入新生多肽，产生带有乙酰化修饰的新生蛋白。这种修饰方式发生在蛋白质翻译的过程中，因此作者将这种蛋白质修饰产生的方式命名为蛋白质共翻译修饰（co-translational modification, coTM）。

自蛋白质修饰现象被发现以来，蛋白质翻译后修饰（post-translational modification, PTM）一直被认为是生命体内“唯一”的酶催化的修饰模式。PTM依赖于成熟的修饰酶与修饰底物蛋白之间的相互作用，因此PTM只能发生在底物蛋白的结构表面。然而coTM修饰发生在新生多肽链合成阶段，形成于被修饰蛋白空间结构形成之前，其修饰位点不受空间位置的限制，因此作者在蛋白质结构内部发现了coTM介导的赖氨酸乙酰化修饰。蛋白质共翻译修饰（coTM）和蛋白质翻译后修饰（PTM）在机制模式上有着本质的区别。然而，细胞内coTM与PTM所产生的蛋白质修饰在化学性质上是一致的，它们密切互作，共同参与细胞稳态的维持。

蛋白质共翻译修饰现象的发现和分子机制的阐明，丰富了学界关于哺乳动物细胞内蛋白质修饰机制类型的认识，将学界关于蛋白质修饰的认识由蛋白质表面拓展到蛋白质结构内部，丰富了蛋白质修饰图谱，为进一步理解蛋白质修饰图谱与细胞稳态维持的互作规律提供新的理论。

华中科技大学基础医学院博士研究生郭丁源、李楠、张小燕为本文共同第一作者。华中科技大化学与化工学院王龙副教授，基础医学院欧阳珠清教授为本工作提供了重要支持。该研究获国家自然科学基金委、华中科技大学自主创新基金、细胞架构研究中心的支持。