研究人员首先通过体外、体内等一些列实验证实了CNDP2催化氨基酸的BHB酰化反应。具体方法是在有或者没有CNDP2转染的情况下，用来自HEK293T细胞的细胞裂解物孵育BHB和苯丙氨酸（Phe），并通过代谢组学结合液相层析-质谱联用的分析技术（LC-MS）检测缩合的β-羟基丁酰-苯丙氨酸（BHB-Phe）。与对照组相比，CNDP2转染的细胞裂解物中的氨基酸的BHB酰化活性增加了140多倍，证实了CNDP2调控BHB-Phe的合成。同时，与其他疏水性氨基酸相比，CNDP2对以Phe为底物的BHB酰化反应的速率最高。为了比较CNDP2介导的BHB酰化和N-乳酰化的动力学，研究人员利用纯化的带有FLAG蛋白标签的CNDP2进行了动力学分析后发现BHB对于CNDP2的活性位点的亲和性比乳酸更高。此外，小鼠的肾脏、肠道、大脑、肝脏等组织表达CNDP2蛋白并且具有BHB-Phe合成活性。敲除CNDP2后，小鼠多个组织中的BHB-Phe合成活性降低。通过CRISPR/Cas9介导的基因编辑技术敲除CNDP2后发现BHB-氨基酸活性几乎被完全消除，提示人源细胞中存在内源性氨基酸BHB酰化作用，并且主要由CNDP2介导。
CNDP2催化BHB酰化反应，那么其产物BHB-氨基酸是不是内源性的代谢物呢？研究人员设计并通过靶向代谢组学的方法确定了小鼠血浆中含有BHB-氨基酸。同时观察到一个星期生酮饮食、24小时禁食、以及口服酮酯饮料后小鼠血浆中BHB-氨基酸的水平会升高2-10倍。遗传切除CNDP2的小鼠中，生酮饮食或者口服酮酯饮料后BHB-氨基酸的水平都降低了超过90%。这些结果均提示BHB-氨基酸的内源性特性并且可以通过酮症诱导。
JonathanZ.Long实验室的MariaDoloresMoya-Garzon博士、徐勇实验室的王梦婕博士，以及Long实验室的博士生VeronicaL.Li为共同第一作者。徐勇教授和JonathanZ.Long教授为共同通讯作者。
制版人：十一
参考文献
1.JansenRS,AddieR,MerkxR,FishA,MahakenaS,BleijerveldOB,AltelaarM,LIJ,WandersRJ,BorstP,vandeWeteringK.N-lactoyl-aminoacidsareubiquitousmetabolitesthatoriginatefromCNDP2-mediatedreverseproteolysisoflactateandaminoacids.ProcNatlAcadSciUSA.2015;112(21):6601-6.Epub20150511.doi:10.1073/pnas.1424638112.PubMedPMID:25964343;PMCID:PMC4450436.
2.XiaoS,LiVL,LyuX,ChenX,WeiW,AbbasiF,KnowlesJW,TungAS,DengS,TiwariG,ShiX,ZhengS,FarrellL,ChenZZ,TaylorKD,GuoX,GoodarziMO,WoodAC,ChenYI,LangeLA,RichSS,RotterJI,ClishCB,TahirUA,GersztenRE,BensonMD,LongJZ.Lac-Phemediatestheeffectsofmetforminonfoodintakeandbodyweight.NatMetab.2024;6(4):659-69.Epub20240318.doi:10.1038/s42255-024-00999-9.PubMedPMID:38499766;PMCID:PMC11062621.
3.LiVL,HeY,ContrepoisK,LiuH,KimJT,WiggenhornAL,TanzoJT,TungAS,LyuX,ZushinPH,JansenRS,MichaelB,LohKY,YangAC,CarlCS,VoldstedlundCT,WeiW,TerrellSM,MoellerBC,ArthurRM,WallisGA,vandeWeteringK,StahlA,KiensB,RichterEA,BanikSM,SnyderMP,XuY,LongJZ.Anexercise-induciblemetabolitethatsuppressesfeedingandobesity.Nature.2022;606(7915):785-90.Epub20220615.doi:10.1038/s41586-022-04828-5.PubMedPMID:35705806;PMCID:PMC9767481.