近日,我所生物分離分析新材料與新技術(shù)研究組(1809組)、葉明亮等在磷酸化蛋白質(zhì)組分析新方法研究方面取得新進(jìn)展。該團(tuán)隊(duì)與加拿大西安大略大學(xué)李順成教授研究團(tuán)隊(duì)利用生物分子之間的特異性識(shí)別作用建立了一種非抗體的酪氨酸磷酸化肽段富集新方法,顯著提高了酪氨酸磷酸化蛋白質(zhì)組的分析覆蓋率和靈敏度,相關(guān)研究成果以Article形式發(fā)表在Nature Chemical Biology(doi:10.1038/nchembio.2178)上。 酪氨酸激酶在細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程中具有重要的調(diào)控作用,其異?;罨c眾多疾病的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān),因此是眾多藥物分子的靶標(biāo)蛋白。由于受到高豐度絲氨酸/蘇氨酸磷酸化的嚴(yán)重干擾,常規(guī)的磷酸肽富集策略對(duì)酪氨酸磷酸肽的富集效果較差。到目前為止,基于抗體的酪氨酸磷酸化蛋白質(zhì)富集策略是唯一行之有效的手段,但是該方法存在特異性差、重現(xiàn)性低、價(jià)格昂貴等缺點(diǎn)。SH2是生物體用于識(shí)別酪氨酸磷酸化的結(jié)構(gòu)域,但是天然的SH2親和力弱,不能有效富集酪氨酸磷酸肽。李順成此前通過(guò)突變結(jié)合區(qū)的三個(gè)殘基建立SH2超親體,該SH2突變體與酪氨酸磷酸肽的親和力提高了2-3個(gè)數(shù)量級(jí)。我所1809組此次發(fā)展的技術(shù)則通過(guò)聯(lián)合使用SH2超親體和該組前期開(kāi)發(fā)的固定鈦離子親和色譜(Ti(IV)-IMAC)實(shí)現(xiàn)了酪氨酸磷酸化肽段的高特異性富集。系統(tǒng)對(duì)比表明該方法對(duì)酪氨酸磷酸化肽段的富集能力優(yōu)于常見(jiàn)的多種商品化酪氨酸磷酸化抗體,且成本低廉。將該技術(shù)應(yīng)用于9個(gè)細(xì)胞系酪氨酸磷酸化蛋白質(zhì)組的分析,鑒定到10,030個(gè)高可信的酪氨酸磷酸化位點(diǎn),其中36%的位點(diǎn)是首次鑒定得到,使酪氨酸磷酸化蛋白質(zhì)組學(xué)的分析達(dá)到了一個(gè)新的深度和廣度。酪氨酸磷酸化蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)可以揭示不同腫瘤細(xì)胞系中酪氨酸激酶的活化情況,對(duì)于指導(dǎo)用藥、促進(jìn)疾病的精準(zhǔn)治療具有重要意義。 我所1809組在蛋白質(zhì)組翻譯后修飾方面發(fā)展了多種分析新方法,包括建立了新型的固定金屬離子親和色譜磷酸肽富集技術(shù)和多維色譜分析新方法,實(shí)現(xiàn)了人肝磷酸化蛋白質(zhì)組兩萬(wàn)多個(gè)磷酸化位點(diǎn)(最大數(shù)據(jù)集)的系統(tǒng)鑒定;開(kāi)展了修飾酶與底物的復(fù)雜體系酶促動(dòng)力學(xué)的研究,發(fā)現(xiàn)修飾程度不依賴于蛋白質(zhì)的豐度;建立了完整糖肽的質(zhì)譜鑒定方法,實(shí)現(xiàn)了糖型特異性的糖基化蛋白質(zhì)組學(xué)分析;發(fā)展了基于定量蛋白質(zhì)組的修飾酶底物篩選方法,實(shí)現(xiàn)了激酶CK2和蛋白酶Caspase底物的規(guī)?;b定等。 該工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委、科技部項(xiàng)目的資助。(文/圖 邊陽(yáng)陽(yáng)、董銘銘) |
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