發(fā)布時間：2018-03-01來源：供稿：干細胞所 石若娜
泛素化是指泛素(一類低分子量的蛋白質(zhì))分子在一系列特殊的酶作用下，將細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)分類，從中選出靶蛋白分子，對靶蛋白進行特異性修飾的過程。泛素化在蛋白質(zhì)的定位、代謝、功能、調(diào)節(jié)和降解中起著重要的作用，同時也參與了細胞周期、增殖、凋亡、分化、轉(zhuǎn)移等幾乎一切生命活動的調(diào)控。泛素化與腫瘤、心血管等疾病的發(fā)病密切相關(guān)。作為近年來生物化學研究的一個重大成果，泛素化成為研究、開發(fā)新藥物的新靶點。
近日，受Nature Protocols雜志邀請，中國科學院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院張小飛研究組與荷蘭內(nèi)梅亨大學共同發(fā)表了一篇系統(tǒng)鑒定泛素相互作用蛋白研究方法的指南論文。根據(jù)與蛋白質(zhì)底物連接的蛋白分子數(shù)量和拓撲結(jié)構(gòu)，泛素化分為單泛素化、多位點單泛素化和多聚泛素化，其中同型多聚泛素化又可能細分為8個亞型?，F(xiàn)階段，人們對于細胞是通過哪些泛素，結(jié)合蛋白識別不同類型的多聚泛素化，仍處于個案研究，缺少系統(tǒng)性。
近年來，張小飛研究組與荷蘭內(nèi)梅亨大學、荷蘭萊頓大學開發(fā)了一種泛素相互作用親和富集-質(zhì)譜（簡稱“UbIA-MS”）的方法。該方法可以全面快速鑒定來自細胞裂解液中所有泛素鏈的相互作用蛋白。相關(guān)的研究首先發(fā)表在Molecular Cell雜志上并受到同期雜志評論文章的高度評價。其評論文章指出，“這篇文章建立了一個新的用于研究泛素化信號通路的技術(shù)并且提供了一系列特異的二聚泛素鏈的相互作用蛋白。他們現(xiàn)在展示質(zhì)譜技術(shù)也可以用于系統(tǒng)地鑒定泛素信號的特異相互作用蛋白。這項新技術(shù)和新發(fā)現(xiàn)的泛素相互作用蛋白將會促進泛素信號研究領(lǐng)域的發(fā)展。”
而在本次論文中，張小飛研究組與荷蘭內(nèi)梅亨大學共同發(fā)表了一篇詳細介紹該方法的指南。論文介紹，UbIA-MS方法分為五個步驟。首先，點擊化學合成不被去泛素化酶水解的泛素鏈；其次，體外親和并純化與泛素相互作用的蛋白；再次，將與柱子相互作用的蛋白消化為多肽；然后，運用液相色譜（LC）-質(zhì)譜MS / MS進行分析；最后，通過數(shù)據(jù)分析以鑒別富集的蛋白質(zhì)的差異。
這一方法優(yōu)勢是從原始的細胞裂解物中富集廣泛的相互作用蛋白，這些內(nèi)源表達的蛋白含有生物學相關(guān)的翻譯后修飾并且以蛋白質(zhì)復合物的形式存在。另外，運用這種方法，使用的化學合成的不可水解的二聚泛素體，其模擬天然的二聚泛素體不會被內(nèi)源行去泛素化酶（DUB）切割斷裂。
這一技術(shù)的應用將可以有助于深入地分析細胞是如何區(qū)分不同類型的泛素化修飾。同時，該篇指南論文提供的數(shù)據(jù)分析軟件，可以用于快速地分析其他蛋白質(zhì)譜相關(guān)數(shù)據(jù)，同時給出出不同類型的數(shù)據(jù)圖表。
研究工作獲得廣東省科技廳的項目資助等。
泛素相互作用蛋白研究方法
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