抑癌蛋白p53乙酰化修饰的调控网络

闫晓俊， 文 佳， 王冬来

(中国医学科学院基础医学研究所 北京协和医学院基础学院 医学遗传学系， 北京 100005)

抑癌基因p53定位于17p13.1，其编码的蛋白质p53是一种DNA序列特异性的转录因子[1]，在细胞周期阻滞、细胞凋亡、DNA损伤修复和细胞衰老等一系列生物学过程的调控中发挥重要作用[2]。研究显示，p53基因的突变在人类肿瘤中普遍存在；而在表达野生型p53的肿瘤细胞中，其蛋白质水平或转录活性也往往受到抑制。这些证据表明，p53功能的异常是肿瘤发生发展的关键分子事件之一[3, 4]。蛋白质翻译后修饰(posttranslational modifications, PTMs)是快速与精细调控p53功能的重要分子机制，主要包括磷酸化、乙酰化、甲基化、泛素化和类泛素化修饰等[5-7]。其中，乙酰化修饰不仅能够调控p53蛋白质的稳定性、p53与DNA结合的亲和力以及p53的总体转录活性，还能决定p53依赖的靶基因转录的选择性。越来越多的研究发现，在不同的细胞应激条件下，乙酰化修饰在调控p53依赖的细胞命运决定的过程中发挥至关重要的作用。本文围绕p53乙酰化修饰的建立、去除和识别的过程，以及乙酰化依赖的p53翻译后修饰调控网络，对p53功能调控的关键历史脉络及最新进展进行综述。Fig. 1为p53乙酰化修饰关键研究进展的时间轴 。

Fig.1 Timeline of the key researches on p53 acetylation Since p53 was discovered as a non-histone protein that can be acetylated in 1997, the acetylation has been paid more attentions in the regulation of p53 biological functions. This timeline provides an insight into the key discoveries over the past two decades, including the findings of the “writers”, “erasers” and “readers” of p53 acetylation, as well as the interplays between acetylation and other PTMs

1 p53乙酰化修饰的过程及调控

1.1 p53乙酰化修饰的建立

p53是第1个被发现的在功能上受乙酰化修饰调控的非组蛋白质底物[2]。该修饰的基本生化过程是在乙酰基转移酶的催化下，将供体乙酰辅酶A上的乙酰基团共价连接到p53赖氨酸残基的ε-氮原子上。在结构上，p53可分为转录激活结构域(transactivation domain, TAD)、脯氨酸富集结构域(proline-rich domain, PRD)、DNA结合结构域(DNA-binding domain, DBD)、四聚化结构域(tetramerization domain, TD)和羧基末端结构域(C-terminal domain, CTD)。其中，乙酰化修饰主要发生在CTD和DBD。Fig. 2为p53乙酰化修饰的“书写”、“擦除”、“读取”过程示意图。

1.1.1 CTD的乙酰化修饰 CTD是最早发现存在乙酰化修饰的p53结构域[2]，也是p53乙酰化修饰水平最高的区域。其中，赖氨酸370、372、373、381、382、386位点(K370、372、373、381、382、386)的乙酰化主要由乙酰基转移酶p300/CBP (CREB binding protein)催化，而赖氨酸382位的乙酰化也可由乙酰基转移酶MOZ催化[8]。CTD的乙酰化修饰主要从两方面调控p53的功能。一方面，CTD乙酰化修饰增强p53与DNA的亲和力，即增加p53与细胞周期停滞、细胞凋亡、细胞衰老等相关的靶基因的结合能力，从而调控p53诱导细胞凋亡和衰老等生物学过程[9]。另一方面，CTD乙酰化修饰通过抑制泛素-蛋白酶体途径降解增加了p53蛋白的稳定性，从而为p53实现其生物学功能提供了数量基础[10]。

CTD乙酰化修饰建立过程受到精密的调控。现已发现一系列因子能够通过与p300/CBP结合从而参与调节p53的乙酰化。例如，Dornan等[11]发现，干扰素调节因子1(interferon regulatory factor 1, IRF1)能够结合p300从而促进p53乙酰化，增强p53依赖的靶基因的转录激活。而转录共激活因子TAZ(transcriptional coactivator with a PDZ-binding motif)阻止p53和p300的相互作用，从而抑制p300介导的p53乙酰化，负性调控p53依赖的细胞衰老过程[12]。

Fig.2 Schematic diagram of the process of writing, erasing and reading of acetylation modification of p53 The lysine residues for acetylation are mainly localized within DBD and CTD of p53. The acetyltransferases catalyze the adding of the acetyl groups onto p53, while the deacetylases remove them. In addition, the acetylated lysine residues of p53 CTD are capable of recruiting the reader proteins containing BD, or, disturbing the association from the proteins containing AD

1.1.2 DBD的乙酰化修饰 尽管DBD乙酰化修饰的丰度不如CTD，但其乙酰化修饰后对p53功能同样发挥重要的调控作用。在2006年，Tang和Sykes等分别独立发现了p53 DBD的乙酰化修饰，即赖氨酸120位(K120)乙酰化[13, 14]。在DNA损伤应答或癌基因激活时，MYST (Moz-Ybf2/Sas3-Sas2-Tip60) 家族的乙酰转移酶MOF(male absent on the first)和TIP60(HIV-1 Tat-interacting protein 60 kD)可以催化p53-K120乙酰化的发生[15]。此外，DBD赖氨酸残基K164和K292也被发现在p300/CBP的催化下发生乙酰化修饰[16]。值得注意的是，与CTD乙酰化修饰调节p53的机制不同，DBD乙酰化修饰几乎不影响p53的蛋白质稳定性或总体转录活性，但却可以选择性激活p53的下游靶基因。研究发现，K120乙酰化修饰的缺陷影响p53依赖的细胞凋亡过程，但对p53诱导的细胞周期阻滞未见明显的调控作用。进一步的研究发现，K120乙酰化修饰缺陷的突变体p53(K120R)选择性阻碍凋亡靶基因(例如BAX(Bcl2 associated X, apoptosis regulator),PUMA(p53 up-regulated modulator of apoptosis)的转录，但不影响非凋亡基因p21和MDM2(mouse double minute 2)的表达[13, 14]。

DBD乙酰化在代谢应激下参与介导p53依赖的细胞命运决定。PGC-1α(peroxisome proliferator-activated receptor-gamma co-activator-1 alpha)通过影响p53-K120乙酰化修饰参与调控p53的靶基因选择。在饥饿条件下，HepG2 肝癌细胞中的PGC-1α能够与p53结合进而抑制K120位点乙酰化；伴随饥饿时间延长，PGC-1α蛋白发生降解，进而促进p53-K120位点乙酰化以及p53依赖的下游促凋亡靶基因的转录[17]。另有研究报道，在葡萄糖饥饿条件下，TIP60也可通过影响p53-K120乙酰化诱导肝癌细胞凋亡[18]。DBD乙酰化修饰调控p53功能与肿瘤的发生发展密切相关。最近研究发现，p53赖氨酸120和164位乙酰化修饰，调控p53依赖的肿瘤细胞内的程序性细胞死亡蛋白1(programmed cell death protein 1, PD-1)的转录，进而通过非免疫途径抑制肿瘤细胞生长[19]。

DBD的乙酰化修饰也受到精细调控。研究发现，TIP60的辅助因子ING5(inhibitor of growth 5)选择性地与TIP60、p53形成复合物促进K120乙酰化, 但不与MOF结合。这表明，虽然TIP60和MOF都能使K120乙酰化，但它们可能通过不同的通路，从而保证了如果其中的一条通路受损，p53仍可通过另一条通路对DNA损伤做出应答[20]。此外，ING5不影响p53 K373/K382位点的乙酰化修饰，提示了ING5参与K120乙酰化修饰调控过程的特异性。与ING5功能相反，最近有研究发现，环锌指蛋白8(RING finger protein 8, RNF8)不直接抑制p53功能，而是通过抑制TIP60诱导的K120乙酰化，从而减弱p53对细胞凋亡的调控[21]。

此外，近年来的研究揭示了DBD中还存在另外的能够被乙酰化修饰的位点，并对p53下游特定靶基因转录发挥决定性作用。研究显示，赖氨酸101位(K101)乙酰化修饰与p53依赖的细胞铁死亡密切相关，参与调控代谢相关靶基因的转录。例如，Tp53诱导的糖酵解调节磷酸酶(Tp53 induced glycolysis regulatory phosphatase,TIGAR), 谷氨酰胺酶2(glutaminase 2,GLS2)以及溶质载体7A11(solute carrier family 7 member 11,SLC7A11)，进而影响p53的抑癌作用[22]。Ning等鉴定出p53赖氨酸139位(K139)也能够被乙酰化修饰，并且参与调控p53依赖的肿瘤抑制作用。研究显示，p53赖氨酸139位乙酰化能够转录激活SESN2(sestrin 2)，进而抑制了mTOR信号通路，发挥抑制肿瘤生长的作用[23]。

1.1.3 其它结构域的乙酰化修饰 除了CTD和DBD的乙酰化修饰，p53其他结构域的乙酰化修饰也参与其功能的调节。p53 赖氨酸320位(K320)的乙酰化修饰由乙酰基转移酶PCAF (P300/CBP-associated factor) 催化，从而增加p53与DNA结合的亲和力[24]。目前，关于K320乙酰化对p53功能调控的很多机制尚不完全清楚。有报道发现，在低氧条件下，PCAF介导的K320乙酰化与p300/CBP介导的K382乙酰化调控p53靶基因转录的选择存在差异性。在低氧条件下，相较于其它凋亡基因BID、Bax，PCAF 优先被招募到p21启动子；而p300/CBP介导的K382乙酰化优先调控BID、Bax转录，减少p21的转录激活。这表明，在缺氧条件下，PCAF介导的K320乙酰化是p53选择性激活靶基因，从而决定细胞命运的关键环节之一[25]。与CTD和DBD的乙酰化修饰相似，研究发现，一些因子影响PCAF介导的乙酰化修饰，从而参与p53功能调控。有报道指出，HIPK2(homeodomain-interacting protein kinase 2)和PCAF协同诱导p53的转录激活，且HIPK2通过PCAF介导的乙酰化修饰调控p53依赖的细胞生长阻滞[26]。

总而言之，根据不同细胞应激状态，p53乙酰化修饰能够位点特异性地介导下游靶基因转录谱的选择，进而影响p53执行适当的细胞内功能。Fig. 3表明了位点特异性乙酰化修饰对p53介导的转录和生物学功能的调控。

Fig.3 Site-specific acetylation contributes to p53-mediated transcriptional and functional regulation The acetylation on different lysine residues may determine distinct biological functions of p53 by selectively regulating p53-mediated transcription of its target genes. This table summarizes the site-specific acetylation that takes part in the regulation of p53 functionally regulatory network

目前，已有报道的受p53乙酰化状态调控转录的靶基因主要集中于细胞周期调控、凋亡与代谢等途径，更多的下游信号通路有待未来广泛深入的研究。

1.2 p53乙酰化修饰的去除

与发生在真核蛋白质N-末端的乙酰化修饰不同，赖氨酸的乙酰化修饰是高度可逆的，乙酰基团能够由去乙酰基酶催化去除[27]。在p53乙酰化修饰发现不久后，发现组蛋白去乙酰基酶HDAC1(histone deacetylase 1)具有催化非组蛋白p53去乙酰化的功能[28]。HDAC1属于经典的HDAC家族(HDAC1-11)；细胞内还存在另一重要的去乙酰基酶家族NAD+依赖的沉默信息调节子2(silent information regulator 2, SIR2)家族(SIRT1-7)，它们共同参与p53赖氨酸残基的去乙酰化过程[29, 30]。

1.2.1 经典的HDAC家族 目前发现经典的HDAC家族包括11种组蛋白去乙酰基酶(HDACs)。其中，HDAC1最早被发现催化p53的去乙酰化。研究发现，HDAC1不与p53直接相互作用，其可能通过与SIN3(switch-independent 3)、MTA2(metastasis-associated protein 2)等形成的NURD复合物，催化p53的去乙酰化[28]。一些因子通过抑制HDAC1的活性，逆转去乙酰化对p53功能的负性调控。研究显示，HOXA10(homeobox A10)能够抑制HDAC1转录，增加p53-K382的乙酰化水平，从而促进p53诱导细胞周期停滞和细胞凋亡[31]。

HDAC家族的其它成员也与p53乙酰化状态和生物学功能密切相关。例如，HDAC2主要使p53-K320去乙酰化，p53-K320乙酰化水平减少导致p53四聚体损坏，从而影响p53依赖的靶基因表达[32]。HDAC5通过催化p53-K120去乙酰化，从而参与p53介导的细胞命运决定[33]。一些去乙酰基酶抑制因子或相关基因突变，也能通过影响HDAC的活性，从而调控p53功能。I-7ab作为一种组蛋白去乙酰基酶的抑制因子，其通过抑制HDAC3的表达，增加p53-K373/382的乙酰化水平，从而上调与细胞周期阻滞相关的p53靶基因p21的表达[34]。卵巢癌中，ARID1A(AT-rich interacting domain-containing protein 1A)突变，通过上调HDAC6的表达，调控p53-K120的去乙酰化，从而减弱p53促凋亡功能[35]。目前，关于HDAC4、HDAC 7-11对p53功能影响的报道较少。

1.2.2 SIR2家族 哺乳动物SIR2家族有7个成员(SIRT1-7)，分别定位在细胞核(SIRT1, 6, 7)、线粒体(SIRT3, 4, 5)和细胞质(SIRT2)[30]。其中，SIRT1参与细胞代谢、衰老和凋亡等多种信号通路的调节[36]，其介导的p53去乙酰化影响细胞衰老和肿瘤的形成[37]。SIRT1催化的p53-K382去乙酰化能够下调p53的转录活性，并负性调控p53依赖的细胞凋亡过程[37]。DBC1 (deleted in breast cancer 1) 是SIRT1抑制因子，其抑制SIRT1的酶活性，增加p53乙酰化水平，从而促进 p53诱导细胞凋亡[38]。相反，AROS(active regulator of SIRT1)增强SIRT1的酶活性，影响p53诱导的细胞生长调节[39]。AMPK在葡萄糖缺乏时被激活，且通过磷酸化修饰诱导p53激活，在肝癌细胞中，AMPK通过抑制SIRT1表达而促进p53乙酰化和p53激活[40]。

该家族的其它成员也参与调控p53功能。研究发现，SIRT3和SIRT6通过使p53去乙酰化，负调控p53的活性和稳定性，从而参与p53依赖的衰老调控[41]。除了调控p53依赖的细胞衰老功能，最近研究发现，SIRT7通过介导p53-K320/K373去乙酰化，下调NOXA/PMAIP1(phorpol-12-myristate-13-acetate-induced protein 1)转录水平，从而影响p53介导的细胞凋亡和肿瘤生长[42]。

1.3 p53乙酰化修饰的识别

除了共价连接的乙酰基团直接影响p53的理化性质外，乙酰化的赖氨酸还会提供停靠位点，招募含有特殊结构域的蛋白质，共同参与p53功能的调控。研究表明，发生乙酰化修饰的赖氨酸可被含溴结构域(bromodomain, BD)、双PHD指(double plant homeodomain finger, DPF)结构域和YEATS (Yaf9, ENL, AF9, Taf14, Sas5)结构域的蛋白质特异性地识别。而非乙酰化的赖氨酸富集结构域(lysine-rich domain, KRD)可由含有酸性结构域(acidic domain, AD)的蛋白质识别[43-45]。其中，含BD蛋白质与p53乙酰化的赖氨酸结合，及含AD蛋白质与p53非乙酰化的赖氨酸结合，在精确调控p53功能方面尤为重要。

1.3.1 溴结构域 最早发现可特异性识别乙酰化赖氨酸的是PCAF的溴结构域[43]。随后，CBP的溴结构域也被证明能识别p53-K382位乙酰化的赖氨酸(K382Ac)[46]。通过乙酰化赖氨酸招募含溴结构域蛋白质与p53功能调控密切相关。研究发现，p53中的2个赖氨酸残基(K373和K382)的乙酰化能够将含溴结构域的TFIID亚基TAF1募集到p21启动子，从而参与p53 对其靶基因p21的转录调控[47]。而溴结构域突变可能影响乙酰化修饰调控p53功能。研究证明，富含溴结构域的PBRM1(polybromo-1)通过与p53相互作用，参与 p53转录活性的调控。其中，溴结构域4(BD4)识别p53-K382乙酰化修饰，BD4突变减弱PBRM1与p53的相互作用，导致乙酰化修饰对p53靶基因p21转录激活减少[48, 49]。

1.3.2 酸性结构域 非乙酰化的赖氨酸同样可以表征p53蛋白的功能状态。近年来发现，含有酸性结构域(AD)的蛋白质可以特异性识别非乙酰化状态的赖氨酸富集结构域(KRD)。Wang等[50]发现，在非应激状态下，癌蛋白SET(SE-translocation)的酸性结构域识别p53 CTD的非乙酰化的赖氨酸，并抑制p53的转录活性。由此可见，赖氨酸不同乙酰化状态可以调节p53与含AD蛋白质的结合，从而调控p53功能。与上述研究结果一致，另有研究发现，DAXX(death domain associated protein)通过其AD和p53 CTD结合并负调控p53功能，而且p53 CTD乙酰化状态调节DAXX和p53的相互作用[51]。此外，最近研究报道，KSHV LANA酸性结构域与p53非乙酰化CTD的结合可以被CBP介导的p53乙酰化减弱[52]。这些研究都表明，酸性结构域作为非乙酰化赖氨酸的“阅读器(reader)”参与p53功能的调控，乙酰化状态和水平影响含酸性结构域蛋白质与p53的相互作用。

1.3.3 DPF结构域和YEATS结构域 在溴结构域被发现后，有研究发现DPF结构域和溴结构域特征相似，含DPF结构域的DPF3蛋白质可以识别并结合组蛋白H3/H4的乙酰化赖氨酸[44]。之后研究发现，含DPF结构域的MORF也可以识别组蛋白乙酰化的H3K14(H3K14Ac)[53]。最近有研究发现，含有YEATS结构域YEATS2能够作为组蛋白乙酰化H3K27(H3K27Ac)的“reader”，且参与其转录水平的调控[54]。这些研究提示，含DPF结构域和YEATS结构域蛋白质可能成为非组蛋白p53乙酰化赖氨酸的潜在“reader” ，且参与调控p53转录。

综上所述，p53能够通过翻译后修饰影响其蛋白质-蛋白质相互作用网络，招募或拮抗辅助因子的结合，进而精准调控下游信号转导途径。相比较于作用广泛的乙酰基转移酶类，这部分识别蛋白质(reader)对于p53乙酰化状态具有更高的位点特异选择性，且深入参与p53功能调控，因此有望在未来研究中成为新型的临床治疗靶点。

2 乙酰化在p53翻译后修饰网络中的调控

2.1 p53 乙酰化修饰之间的相互作用

p53不同位点的乙酰化修饰可以相互影响，共同参与p53功能的调节。例如，K98乙酰化缺失的鼠源p53(K98R)对转录激活仅有轻度影响；而同时表达4个乙酰化位点缺失的突变体p53(K98/117/161/162R, 4KR)则完全丧失其对代谢相关基因TIGAR和SLC7A11的调节。相比于p53-3KR(K117/161/162R)，p53-4KR小鼠模型呈现出显著的肿瘤抑制功能的缺陷[22]，提示了单一赖氨酸残基乙酰化修饰的缺失，可以通过附近其它赖氨酸残基的乙酰化修饰进行代偿。p53-3KR小鼠模型虽然缺乏p53依赖的细胞周期阻滞、衰老和凋亡等功能，但仍调控SLC7A11表达和氧化应激下诱导铁死亡[55]。相似的是，p53-4KR的乙酰化缺陷的小鼠虽然失去p53介导的细胞周期阻滞、衰老和凋亡等功能，但仍保留抑制mTOR活性的作用，而增加136位乙酰化位点的5KR小鼠失去抑制mTOR活性作用[56]。令人惊讶的是，p53 CTD所有可能发生乙酰化修饰的赖氨酸突变(7KR)的小鼠模型表型正常，且功能研究发现，其与野生型p53诱导细胞周期阻滞和凋亡功能相似[57]。这表明了CTD的乙酰化修饰作用对于p53激活可能是重要但非必需的。这也提示了CTD和DBD结构域内的乙酰化修饰相互作用是有差异的，但二者之间的相互作用尚不明确。研究发现，DBD(K120/164)突变减少CTD(K382)乙酰化水平[58], 而当同时突变DBD(K120/164)和CTD(K370/372/373/381/382/386)的8个乙酰化位点，与野生型p53相比，突变体转录活性降低，且诱导细胞周期阻滞和凋亡的作用受到抑制[59]。

2.2 p53乙酰化和其它翻译后修饰的相互作用

2.2.1 磷酸化修饰和乙酰化修饰的相互作用 磷酸化和乙酰化作为p53常见的翻译后修饰类型，共同参与p53功能的调节。研究发现，p53重要位点的磷酸化会促进p53乙酰化修饰，例如p53凋亡调控中重要的丝氨酸46位磷酸化(S46-P)能够促进CBP介导的p53-K382的乙酰化[60]。磷酸化修饰主要通过影响p53和乙酰转移酶结合，从而调控p53乙酰化修饰。研究发现，在应激状态下，p53第18位苏氨酸的磷酸化修饰(T18-P)增强了p53与CBP的结合，抑制了p53与MDM2的相互作用，从而增加了p53的蛋白质稳定性和转录活性[61]。而多个位点的磷酸化修饰相当于“变阻器(rheostat )”，逐渐增强了p53对CBP的 TAZ1、TAZ2和KIX结构域的亲和力[62]。在此过程中，特定位点磷酸化是p53发生乙酰化修饰的前提，而其它位点的磷酸化会促进p53乙酰化修饰。例如，研究发现，p53-K320和K382位的乙酰化需要15位丝氨酸的磷酸化(S15-P), 而丝氨酸6位磷酸化(S6-P)、丝氨酸9位磷酸化(S9-P)和T18-P等在15位丝氨酸附近残基的磷酸化，能够促进p53乙酰化修饰[63]。另外，p53乙酰化修饰调控磷酸化的水平也影响p53与靶基因的结合。例如，p53-K320乙酰化阻碍p53磷酸化，促进p53与高亲和力靶基因的调控区结合，增加细胞生存率；而p53-K373乙酰化导致p53高磷酸化状态，促进p53和低亲和力靶基因的调控区结合，诱导细胞死亡[64]。

2.2.2 甲基化修饰和乙酰化修饰的相互作用 相比于p53的磷酸化位点，p53甲基化修饰位点较少，但p53特定位点的甲基化是p53乙酰化修饰所必需的。研究表明，甲基转移酶SET7/9介导的p53-K372甲基化修饰有助于TIP60催化的p53-K120的乙酰化修饰[65]。此外，有研究发现，p53甲基化和乙酰化能相互作用，通过增加p21基因启动子区组蛋白H4的乙酰化水平促进其转录激活，从而诱导细胞周期阻滞[66]。

2.2.3 泛素化修饰和乙酰化修饰的相互作用 p53的乙酰化位点通常也会发生泛素化修饰[67]，二者通过相互竞争影响p53的功能。泛素连接酶MDM2通过招募由HDAC1及其它因子组成的多蛋白复合物协同促进p53去乙酰化，p53乙酰化可以抑制MDM2依赖的泛素化，从而促进p53的蛋白质稳定性[68]。且二者相互作用受一些因子调控。例如，抑癌蛋白细胞周期蛋白依赖性激酶抑制因子2A(cyclin dependent kinase inhibitor 2A, CDKN2A or p19ARF)具有阻止MDM2转运出核和直接抑制MDM2活性的功能，其能够阻断MDM2对p300/CBP介导的p53乙酰化的抑制作用[69]。乙酰基转移酶泛素化修饰可以通过影响其蛋白质稳定性，参与调控p53的乙酰化水平。例如，UHRF1和TIP60结合，诱导TIP60泛素-蛋白酶体途径降解，从而减弱TIP60诱导的p53-K120乙酰化，进一步影响p53依赖的细胞凋亡[70]。

2.2.4 其他修饰和乙酰化修饰的相互作用 类泛素化修饰(例如Sumo化、 Nedd化)、羟基化、β-羟基丁酰基化和单磺酰化等翻译后修饰和乙酰化修饰的相互作用，也是p53功能调节的重要环节。p53 乙酰化位点K386也是发生Sumo化的常见位点，二者在调控p53功能中存在竞争关系。研究表明，p53-K386的Sumo化抑制p300介导的p53乙酰化，而p300介导的乙酰化仍允许p53随后发生Sumo化，并减弱Sumo化对p53-DNA结合能力的抑制[71]。乙酰转移酶的Sumo化也能够影响p53乙酰化水平及生物学功能。研究发现，Sumo E3连接酶PIASY(protein inhibitor of activated STAT Y)之一的和乙酰转移酶TIP60在p53介导的自噬过程中存在相关性，即PIASY诱导的TIP60的Sumo化促进了p53-K120乙酰化和p53诱导的细胞凋亡[72]。此外，有研究发现，p53-K120/319/370是常见的β-羟基丁酰基化修饰位点，β-羟基丁酰基化可阻止p53发生乙酰化修饰，减弱p53对下游靶基因p21和PUMA的诱导，从而调控p53激活条件下细胞的生长阻滞和凋亡[73]。p53-K382发生的羟基化修饰同样可以拮抗p53乙酰化修饰，并促进p53与MDMX结合，减弱p53转录活性[74]。

其他翻译后修饰与乙酰化之间也可能存在相互作用，尚有待进一步探索。最近有研究发现，p53 CTD的4个赖氨酸残基(K351/357/370/373)分别可以发生单磺酰化(ufmylation)，而K370/373也是常见的发生乙酰化修饰的位点，提示了单磺酰化与乙酰化在调控p53功能过程中可能存在相互作用[75]。研究发现，FBXO11(F-box only protein 11)促进NEDD8(neural precursor cell expressed, developmentally downregulated protein 8)结合到p53-K320/321，诱导其发生Nedd化修饰，抑制p53功能[76]，而 PCAF介导p53 K320乙酰化修饰能够促进p53功能。这表明，Nedd化修饰和乙酰化修饰在p53功能调控网络中也可能存在联系。Fig.4表明了p53乙酰化修饰与其他PTMs的相互作用。

Fig.4 The interplays between the acetylation and other PTMs on p53 The phosphorylation of T18 promotes the acetylation, but inhibits the ubiquitination, of p53. The ubiquitination of p53 represses the acetylation of p53, which is inhibited by the tumor suppressor p19ARF. The methylation of K372 enhances the acetylation of p53. The sumoylation of K382 promotes the acetylation of p53, while the sumoylation of acetyltransferase TIP60 restrains p53 acetylation

3 问题与展望

作为“基因组卫士”，p53活性的精细调控对细胞稳态的维持发挥至关重要的作用。乙酰化修饰作为关键的PTMs之一对p53功能调控具有重要意义。p53乙酰化修饰的调控是精密而复杂的，除了单一的乙酰化过程受到精准调控，同时在整个蛋白质翻译后修饰的网络中乙酰化也发挥重要作用。虽然近些年来对于p53乙酰化修饰意义的认识逐渐明确，但仍有一些调控机制尚不完全清晰。例如，不同程度或种类的应激状态是如何引发p53位点特异性乙酰化修饰的，以及这些乙酰化修饰如何响应特定的细胞应激，影响靶基因选择性转录，进而有条不紊地影响p53依赖的细胞命运的决定？再如，人类大部分肿瘤中存在p53突变，突变的p53是否存在肿瘤特异性的乙酰化修饰状态，及其是否潜在调控突变p53功能目前仍不清楚。对肿瘤来源的突变体p53的乙酰化修饰，以及其他类型翻译后修饰的研究会有助于我们寻找新的抗肿瘤药物靶点。此外，p53乙酰化修饰途径由多种类型的调控因子共同协作完成。例如，乙酰基转移酶，去乙酰化酶，乙酰化识别的蛋白质等。这些调控蛋白质深入参与了p53依赖的肿瘤发生过程，靶向乙酰化修饰相关辅助因子在临床疾病的诊断和治疗方面的应用值得进一步探索。因此，对p53乙酰化修饰的深入研究不仅有助于理解p53功能的精密调控机制，还为探索靶向p53翻译后修饰的肿瘤治疗策略提供新的思路。