旋光二重奏：揭秘L-/D-乳酸化的“双面人生”

景杰生物 | 报道

乳酸是细胞代谢过程中产生的重要产物之一，2019年芝加哥大学赵英明教授团队首次报道乳酸可以介导蛋白质赖氨酸发生乳酸化修饰，在细胞生理和病理过程中扮演着关键角色。近日，赵英明教授团队再次报道乳酸化修饰的三种异构体，包含L-乳酸化修饰、D-乳酸化修饰和羧乙基化修饰，其中L-乳酸化修饰、D-乳酸化修饰分别由乳酸的两种旋光异构体L-乳酸和D-乳酸介导产生，在细胞的代谢和调控中发挥不同的功能。

图1 L-乳酸化与D-乳酸化修饰发生示意图

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L-乳酸化修饰

L-乳酸化修饰与糖酵解过程中产生的L-乳酸密切相关。L-乳酸是人体和真核生物中的主要乳酸形式，由乳酸脱氢酶（LDH-A）将丙酮酸还原为L-乳酸。L-乳酸在细胞内可以进一步被氧化成丙酮酸，然后进入线粒体进行三羧酸循环代谢。

L-乳酸化修饰是研究最早，也是研究最深入的乳酸化修饰类型。最新研究证实，L-乳酸化修饰是真核生物中糖酵解和Warburg效应的主要应答者，广泛存在于机体的各个组织器官，并扮演重要角色。当前乳酸化修饰的研究主要针对的是L-乳酸化，目前已有大量学者与景杰生物合作，相关研究发表近300篇，其中CNS正刊5篇，IF>10文章83篇，在肿瘤、心血管疾病、脑部疾病、消化系统疾病等领域多点开花（点击链接详细阅读：特别策划 | “蛋白雕塑的艺术家”—乳酸化修饰发现5周年研究成果回顾），揭示了L-乳酸化修饰在细胞代谢、信号传递和表观遗传调控中的重要作用，为相关疾病的诊断和治疗提供了新的视角。

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D-乳酸化修饰

D-乳酸化修饰的产生与D-乳酸代谢过程密切相关。原核生物代谢产生的乳酸主要为D-乳酸。真核生物中D-乳酸代谢存在两种形式，一种通过甲基乙二醛途径形成D-乳酸（甲基乙二醛途径是糖酵解的一个分支，糖酵解将葡萄糖转化为甲基乙二醛，然后转化为D-乳酸），还可以通过肠道微生物（如乳酸菌）分解葡萄糖产生D-乳酸，通过肠道吸收进入血液。

作为新报道的修饰类型，D-乳酸化修饰研究存在巨大的研究空间。最新研究发现，D-乳酸化与L-乳酸化的调控方式及功能有所不同。临床研究发现，D-乳酸代谢异常与多种疾病发生发展密切相关。例如短肠综合征的患者尿液中D-乳酸含量明显上调（N Engl J Med. 1979;301(5):249-252）；D-乳酸堆积会造成急性神经损伤（Lancet. 2001;358(9295):1814）；来自肠道菌群的D-乳酸可以通过门静脉进入肝脏改变肝脏kupffer细胞的形态和大小，增强对病原体的捕获和杀伤（Cell Host Microbe. 2020;28(5):660-668.e4）；D-乳酸调节M2肿瘤相关巨噬细胞并重塑肝细胞癌的免疫抑制性肿瘤微环境（Sci Adv. 2023;9(29):eadg2697）。以上线索提示，D-乳酸化修饰在肠道疾病、脑部疾病、肿瘤等疾病中存在重要作用。此外，D-乳酸化修饰与L-乳酸化修饰在上述疾病进程中是否存在Crosstalk，仍有待进一步的研究。

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L-/D-乳酸化修饰抗体

抗体是翻译后修饰研究的重要工具，景杰生物针对L-乳酸化修饰和D-乳酸化修饰分别开发了泛抗体，并进行了严苛的特异性验证，可以精准识别对应的修饰，无交叉反应，同时也与其他酰化修饰无交叉反应。

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L-乳酸化修饰抗体

Anti-L-Lactyl Lysine Rabbit mAb

货号：PTM-1401RM

特异性验证1——点杂交

Dot blot 结果显示L-乳酸化修饰抗体与其他酰化修饰（如乙酰化/巴豆酰化/琥珀酰化等）不存在交叉结合（图左）；L-乳酸化修饰抗体与其同分异构体（D-乳酸化/羧乙基化）不存在交叉结合（图右）。

图2 Anti-L-Lactyl Lysine Rabbit mAb 的Dot Blot结果

特异性验证2——封闭肽处理

小鼠小肠组织切片中有较高丰度的L-乳酸化修饰（图3A）。使用KL-la肽段与L-乳酸化抗体预结合后（封闭其抗原结合表位），抗体不再结合样本中的L-乳酸化修饰，显示阴性结果（图3B），体现出绝佳的抗体特异性。

图3 Anti-L-Lactyl Lysine Rabbit mAb 的封闭肽实验结果

特异性验证3——药物处理

乳酸钠处理后，细胞中增强的L-乳酸化修饰可以在WB或者免疫荧光实验中被 L-乳酸化修饰抗体检测到，体现出绝佳的抗体特异性。

图4 Anti-L-Lactyl Lysine Rabbit mAb 的药物处理实验的WB结果（左）和IF结果（右）

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D-乳酸化修饰抗体

Anti-D-Lactyl Lysine Rabbit pAb

货号：PTM-1429

特异性验证——点杂交

Dot blot 结果显示D-乳酸化修饰抗体与其他酰化修饰（如乙酰化/巴豆酰化/琥珀酰化等）不存在交叉结合（图左）。D-乳酸化修饰抗体与其同分异构体（L-乳酸化/羧乙基化）不存在交叉结合（图右）。

图5 Anti-D-Lactyl Lysine Rabbit pAb 的Dot Blot结果

综上所述，景杰的L-乳酸化修饰抗体（Anti-L-Lactyl Lysine Rabbit mAb，PTM-1401RM）和D-乳酸化修饰抗体（Anti-D-Lactyl Lysine Rabbit pAb，PTM-1429）具有优异的抗体特异性，可精确区分，是研究乳酸化修饰的必备工具。

景杰生物现已全面提供L-乳酸化修饰、D-乳酸化修饰泛抗体，可特异性识别L-乳酸化与D-乳酸化修饰，更加真实、精确的揭示L-/D-乳酸化修饰的相关功能与分子机制。景杰生物作为全球首家研发和上市乳酸化修饰抗体的公司，一路引领乳酸化修饰研究热潮。一直被模仿，但从未被超越！