IF15.4!8天Accept!南京医科大学附属医院“分子动力学+表面等离子共振”拿下双一区TOP!
乳酸不再是单纯的代谢“尾气”——南京医科大学附属泰州人民医院袁寅、王宏刚团队的研究发现，它通过乳酸化修饰直接改造ABCF1蛋白，让后者从细胞质闯入细胞核，激活HIF1信号通路，从而强力推动肝癌生长与肺转移。更关键的是，研究者从天然产物中筛选出Tubuloside A，能精准抑制这一修饰，在动物和类器官模型中有效遏制肿瘤。这条“乳酸→蛋白→药物”的新链路，为肝癌靶向治疗提供了一个有潜力的新方向。
标题：ABCF1-K430-乳酸化通过转录激活HIF1信号通路促进HCC恶性进展
发表期刊：Cell Death And Differentiation
发表时间：2025年1月3日
影响因子：15.4/Q1
肝细胞癌恶性程度高且易转移，乳酸化修饰调控肿瘤进展，但ABCF1蛋白K430位点乳酸化（ABCF1-K430la）在肝癌中的具体作用尚不明确。
1️⃣多组学测序：
▷结合RNA-seq、ChIP-seq、ATAC-seq，解析下游通路及染色质开放性变化。
2️⃣分子模拟与机制验证：
▷通过分子动力学模拟预测蛋白结构变化，Co-IP、EMSA、免疫荧光验证核转位及转录调控。
🏆首次揭示：
🧭新功能发现：
🎯闭环反馈：
🔗潜在治疗靶点：
ABCF1-K430la高表达与
HCC患者预后不良相关
为了研究ABCF1-K430 la在肝细胞癌中的作用，我们首先定制制造了特异性的ABCF1-K430la抗体以供进一步研究。我们选择了十例HCC患者的肿瘤及配对的邻近组织进行ABCF1-K430la的免疫组化检测，发现ABCF1-K430la在HCC组织中显著表达（图1B）。
图1 ABCF1-K430la在HCC中异常高表达，并促进HCC的生长和转移
基于150例临床样本，清晰证实ABCF1-K430la高表达与患者总生存期缩短及远处转移显著正相关，临床证据扎实，预后分层价值明确。
ABCF1-K430la通过激活
HIF1信号通路起作用
为了研究ABCF1 K430la的下游作用机制，我们首先使用WT和K430Q HCC细胞系进行了RNA-seq分析。KEGG通路分析差异表达基因显示，HIF1信号通路是前十名通路之一（图2A）。HIF1A是该通路的关键信号分子（图2B）。
图2 ABCF1-K430la通过HIF1A激活HIF1信号通路并促进乳酸的生成
RNA-seq结合KEGG分析精准锁定HIF1信号通路，实验验证了HIF1A及下游VEGF等分子上调，抑制剂回补实验进一步确认因果链，逻辑严谨。
ABCF1-K430la通过蛋白质结构
改变引起的C端核
定位信号促进核定位
通过细胞核质分离和western blot检测，我们发现K430Q细胞系的细胞核中表达了更多的ABCF1蛋白（图3A）。我们观察到ABCF1蛋白在点突变前后的核丰度发生了显著变化；然而，总蛋白水平没有明显改变（图3A）。
图3 ABCF1的蛋白质结构在哺乳期间发生了变化，导致cNLS2暴露，并随后被核转运蛋白识别，从而转运进入细胞核
分子动力学模拟+IP-MS+免疫荧光多技术联用，证明乳酸化诱导C端NLS暴露并依赖KPNA2/RAN入核，机制解析非常透彻。
ABCF1-K430la作为一个功能性
转录因子调控
KDM3A-H3K9me2-HIF1A轴
在分析ChIP-seq数据后，我们发现ABCF1 K430la并未直接结合HIF1A的启动子区域（图4A）。ChIP-定量聚合酶链式反应也证实这两个基因之间没有关联（图4B）。结果表明，ABCF1-K430la和HIF1A通路之间存在其他桥接分子。
图4 ABCF1-K430la通过KDM3A-H3K9me2-HIF1A轴在基因转录调控中发挥作用
ChIP-seq直接证明ABCF1-K430la结合KDM3A启动子，进而调控H3K9me2去甲基化和HIF1A表达，完整揭示了其作为转录因子的新功能。
ATAC-seq结果显示，ABCF1-K430la显著增加了HCC细胞的染色质开放性，这主要影响下游基因的启动子（图5A）。随后，我们检查了不同ATAC-seq数据组中KDM3A、HIF1A及其下游靶基因的转录谱，结果与我们的预测一致（图5B）。
图5 ABCF1的乳酰化（430Kla）使HCC细胞的染色质更加开放，基因转录更加活跃
ATAC-seq数据直观展示乳酸化后染色质开放性增加，与KDM3A-H3K9me2轴变化高度一致，联合临床IHC相关性验证，证据链完整。
P300催化ABCF1乳酸化，
HDAC1和HDAC3
起去修饰酶的作用
为了鉴定参与ABCF1乳酸化的酶，我们首先在野生型HCC细胞系中使用ABCF1修饰和未修饰抗体进行了免疫沉淀-质谱实验。我们的质谱分析显示，两组在p300、HDAC1、HDAC3和HDAC5的表达上存在差异（图6A）。
图6 P300催化ABCF1的乳酰化，HDAC1和HDAC3作为去修饰酶作用
通过IP-MS、抑制剂、shRNA三步鉴定出p300为乳酸化writer，HDAC1/3为eraser，且排除了非特异性影响，实验设计干净利落。
总的来说，这项研究把乳酸从“代谢废物”扶正成了肝癌的“幕后推手”，还摸清了它怎么给ABCF1蛋白贴标签、进核捣乱的全过程。更难得的是，顺藤摸瓜找到了Tubuloside A这个能拆标签的小分子。科研做到这份上，既讲了新故事，又给了新工具，挺提气的。
