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在過去十年中，表觀遺傳學與代謝調控的交匯已成為生命科學研究的前沿領域。組蛋白修飾是調控基因表達的重要手段，除了傳統的甲基化和乙?；猓陙硌芯空甙l現了一種新型的組蛋白修飾，即β-羥基丁酰化（β-hydroxybutyrylation, Kbhb）。令人驚訝的是，這種修飾與能量代謝，尤其是酮體代謝密切相關，為理解細胞應對能量壓力的機制提供了新的視角。

一、什么是組蛋白 β-羥基丁?；?？

組蛋白 β-羥基丁酰化是指賴氨酸殘基上的 ε-氨基被 β-羥基丁?；?beta;-hydroxybutyryl group）修飾。這一修飾最早于 2016 年由 Zhao 等人在《Molecular Cell》報道。與乙酰化類似，β-羥基丁?；軌蚋淖兘M蛋白的化學性質，影響染色質結構，從而調節基因轉錄活性。

關鍵特點：

• 能量狀態依賴性：Kbhb 修飾水平隨著體內酮體濃度變化而動態調整。
• 基因選擇性調控：β-羥基丁?；谀芰看x相關基因啟動子富集，尤其影響脂肪酸氧化、糖異生等代謝通路。
• 可逆性：類似于乙?；?，Kbhb 受組蛋白去乙酰化酶（HDACs）和乙酰轉移酶（HATs）調控，但具體酶譜仍在研究中。

這一修飾將代謝信號直接“寫入”染色質，從而實現代謝狀態與基因表達的耦合，是典型的代謝—表觀遺傳互作例子。

二、酮體代謝概述

酮體是指在饑餓、低碳水飲食或糖尿病狀態下，肝臟通過脂肪酸氧化生成的水溶性小分子能源，包括β-羥基丁酸（BHB）、乙酰乙酸（AcAc）和丙酮。

• 能量供應：酮體可替代葡萄糖為腦、心臟和骨骼肌提供能量。
• 信號分子：BHB 不僅是能源分子，還作為信號分子調控炎癥、氧化應激和細胞存活。

BHB 的濃度升高時，直接影響組蛋白 β-羥基丁酰化水平，這種代謝—表觀遺傳耦合使細胞能夠快速適應能量壓力。

三、β-羥基丁?；c酮體代謝的關聯機制

1、BHB 是 β-羥基丁酰化的底物

β-羥基丁?；牡孜镎?β-羥基丁酰-CoA，其生成依賴于酮體代謝中 BHB 的活化。

• 當血液中 BHB 水平升高時，細胞可通過酶促反應將其轉化為 β-羥基丁酰-CoA。
• 該中間體隨后被組蛋白乙酰轉移酶（如 p300）轉移到賴氨酸殘基，完成 β-羥基丁酰化修飾。

換句話說，細胞的能量狀態直接“書寫”在染色質上，形成一種快速響應機制。

2、調控能量代謝基因

研究顯示，Kbhb 修飾主要富集在調控脂肪酸代謝、糖異生和氧化磷酸化的基因啟動子上。

• 饑餓或酮體升高：Kbhb 修飾增強這些基因的轉錄，從而促進能量生成。
• 糖充足條件：Kbhb 水平下降，這些基因的活性降低，代謝途徑回歸基線狀態。

這一機制解釋了為什么在長期禁食或生酮飲食中，代謝基因表達模式發生顯著變化。

3、β-羥基丁?；募毎Ｗo作用

除了調控代謝，β-羥基丁酰化還具有潛在的抗氧化和抗炎功能：

• BHB 通過 β-羥基丁酰化激活 FOXO3、PPARα 等轉錄因子，提高抗氧化酶表達。
• 在神經和心肌細胞中，Kbhb 修飾可降低細胞應激反應，延緩能量匱乏帶來的損傷。

因此，β-羥基丁?；粌H是代謝傳感器，也是細胞防御機制的重要組成部分。

四、臨床與研究價值

• 糖尿病與肥胖：Kbhb 與脂質代謝相關基因密切聯系，為糖尿病代謝調控提供新的分子靶點。
• 神經退行性疾病：在阿爾茨海默病和帕金森病模型中，生酮飲食提升 BHB 水平，可通過 β-羥基丁?；纳粕窠浽婊?。
• 抗癌研究：某些腫瘤細胞依賴糖代謝，調控 Kbhb 可能影響其代謝適應性，成為潛在干預策略。

隨著質譜技術的發展，科學家能夠高靈敏度、高通量地檢測 β-羥基丁酰化位點，為代謝與表觀遺傳交互研究提供強有力工具。

五、技術平臺助力 Kbhb 研究

在實驗室研究中，精準測定 β-羥基丁?；绞抢斫馄渖砉δ艿暮诵?。

• 高分辨質譜（Orbitrap 或 Q-TOF）可實現低豐度 Kbhb 修飾肽段的檢測。
• 蛋白組學分析結合酮體處理實驗，可揭示代謝狀態對基因表達的全局影響。

百泰派克生物科技整合前沿質譜平臺與優化的數據分析流程，為科學家提供高覆蓋、高可靠性的 Kbhb 修飾圖譜解決方案，加速酮體代謝與表觀遺傳調控的研究。

組蛋白 β-羥基丁酰化是酮體代謝與基因調控之間的橋梁。BHB 不僅作為能量分子，更通過 β-羥基丁?；揎椫苯佑绊懭旧|結構與代謝基因表達。這一機制為理解細胞在饑餓、生酮或代謝應激狀態下的快速適應提供了新視角，同時為代謝疾病、神經退行性疾病及腫瘤研究開辟了新的策略。在百泰派克生物科技，我們致力于通過先進的蛋白組學與代謝組學技術，為科研人員提供精確、可重復的實驗數據，助力探索代謝與表觀遺傳調控的奧秘。無論是 Kbhb 修飾研究還是酮體代謝機制解析，我們都為科學發現提供堅實的技術支持。

百泰派克生物科技特色項目

一、蛋白測序

百泰派克生物科技使用Thermo公司新推出的Obitrap Fusion Lumos質譜儀及島津公司埃德曼降解測序系統對蛋白質序列進行分析，提供基于質譜的蛋白測序分析服務，包括對蛋白質的氨基酸組成分析，N端測序，C端測序和全序列分析，以及基于埃德曼降解的蛋白質N端序列分析服務。對于未知理論序列的蛋白質，提供基于從頭測序法的蛋白質從頭測序服務，對蛋白序列進行分析。

※服務優勢：

1.采用目前世界上先進的質譜儀器 Obitrap Fusion Lumos;

2.可實現對所測定靶蛋白序列 100% 的覆蓋;

3.可測定蛋白N端多達 70個氨基酸序列;

4.可測定多種形式的樣品: 蛋白溶液、PVDF 蛋白條帶;

5.樣品用量低: 蛋白樣品僅需 5-10ug，即可完成檢測;

6.測序不受N端封閉，PEC和和糖基化等N端修飾的影響。

二、蛋白質組學

百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos質譜平臺結合Nano-LC，提供定量蛋白質組學、靶向蛋白質組學、多肽組學、翻譯后修飾蛋白組學等多種蛋白質組學分析服務。此外，百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4D蛋白質組學服務，助力微量樣本蛋白組學、大樣本群醫學及高通量修飾組學等研究工作。

※服務優勢：

1 .高通量定量蛋白分析:多對照組大規模實驗分析，發現新的生物標記物;

2.體內體外多種蛋白質標記方法，適用于分析組織、細胞、血液等多種樣品;

3.質譜分析靈敏度高，實驗結果重復度高;

4.可檢測較低豐度蛋白，線性范圍廣;

5.專業生物信息學分析，分析更系統準確。

三、單細胞質譜流式技術分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm質譜流式系統進行單細胞質譜流式技術分析，采用金屬元素標記物（通常是金屬元素標記的特異抗體）標記細胞表面和內部的分子，然后用流式細胞原理分離單個細胞，再用電感耦合等離子體質譜（ICP-MS）分析單個細胞的原子質量譜，最后將原子質量譜數據轉換為細胞表面和內部的信號分子表達量。

※服務優勢：

1.技術先進，填補技術空白

采用金屬標記抗體技術，避免了傳統流式熒光通道少且易相互影響的問題?？稍趩渭毎麑用嫔蠈Χ喾N指標同時進行表征，百泰派克生物科技可做到同時檢測51個目標蛋白。

2.分析數量大，成本較低

單細胞RNAseq受成本等因素限制，所有樣本細胞匯總的分析數目一般在2x10^4個左右，而流式質譜技術一次（單樣本）就可分析至少10^5的細胞，實現了數量級的提高，且成本不高于單細胞RNAseq。

3.應用前景大

①流式質譜結果可以給出細胞亞群的變化，在臨床診斷、疾病機制研究等方面具有極大的研究前景；

②將金屬標簽技術與其他技術結合會有新應用方向。除常規蛋白外，質譜流式細胞技術還可用于蛋白翻譯后修飾；

③可檢測細胞存活率、細胞大小、mRNA轉錄子表達量、DNA合成速率以及蛋白酶活性等。

四、基于高精度質譜的免疫多肽組學分析及新抗原發現

百泰派克生物科技的基于高精度質譜的免疫多肽組學分析及新抗原發現一站式解決方案包括我們專有的、高度敏感的免疫肽富集和鑒定方案。我們能夠幫助您實現10,000個以上I型多肽和10,000個以上II型多肽的鑒定和識別。通過我們優化的高通量免疫多肽組學分析平臺進行免疫肽組學分析，可從最小的樣品材料中進行可重復的識別和定量。該服務可以應用于大規模的研究，旨在助力科研工作者尋找癌癥、免疫疾病及傳染病的解決方案，深入挖掘未知的靶標。

五、生物藥物表征

百泰派克基于高分辨率質譜技術，MALDI TOF，高效色譜分離技術，提供一系列完善的生物藥物分析方案，從蛋白質、多肽、抗體、疫苗等生物制品的氨基酸組成和一級結構分析，到產品變異性和純度分析。旨在提供優質生物藥物分析服務，幫助生物醫藥生產商提高生物藥物品質。

百泰派克生物科技七大檢測平臺

百泰派克生物科技-生物制品表征，生物質譜多組學優質服務商

北京百泰派克生物科技有限公司致力于為生物/制藥和醫療器械行業提供質量控制檢測和項目驗證等專業服務。公司實驗室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法規和指導原則，通過CNAS/ISO9001雙重質量體系認證，建立了完備的質量體系，數據冷熱/異地備份，設備定期計量/期間核查，軟件審計追蹤，為客戶提供一體化解決方案和技術服務，支持新藥研發、藥物申報注冊和生產放行。

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