科学问题

复旦大学王红艳教授团队首先在结肠癌细胞系HCT116中开展实验，结果发现与对照组相比，DON处理的细胞数量显著减少，同时出现细胞周期停滞和凋亡现象。为研究这一现象背后的分子机制，以转录组测序分析，发现DON处理后，p53信号通路相关基因被显著激活——这意味着，DON的抗癌作用可能与p53密切相关。

p53基因敲除实验也显示在野生型p53细胞中，DON能显著抑制细胞生长；但在p53缺失的细胞中，这种抑制作用几乎消失。且p53的下游靶基因（如p21、PUMA、BAX）在p53⁻/⁻细胞中不再对DON产生响应。这些发现有力地证明：DON抑制细胞增殖的核心机制，正是激活p53信号通路。

研究团队将目光投向了细胞内的代谢变化，通过靶向代谢组学分析，他们发现DON处理后代谢物的变化直接指向CAD被抑制，因为DON处理后CAD的上游代谢物（谷氨酰胺、氨基甲酰磷酸）积累，下游代谢物（N - 氨基甲酰 - L - 天冬氨酸、乳清酸、UMP）减少。WB实验显示，CAD 缺失会上调 p53 及其下游靶标，而 CAD 过表达则会抑制 p53 活性。

为了验证假设，研究团队首先通过p53的电荷状态监测，发现DON处理能够恢复p53的电荷状态，表明p53脱酰胺化被抑制，从而恢复p53功能。与此同时，免疫共沉淀实验，发现p53与CAD存在直接相互作用，且p53主要结合CAD的CPS-B和GAT结构域——这为CAD对p53进行修饰提供了“空间条件”。

LC-MS/MS发现p53蛋白上有8个潜在的脱酰胺修饰位点，其中N235和N239的脱酰胺修饰对p53功能影响最大，因为模拟脱酰胺状态后，p53对其靶基因的转录激活能力几近消除。突变细胞实验证实，当细胞中存在DON时，N235 和 N239 位点的脱酰胺修饰作用被显著抑制。