在此基础上,作者进一步发展了“串联富集”的策略,将邻近标记酶介导的空间蛋白质组学技术与特定蛋白质翻译后修饰富集技术有效整合,实现了亚细胞区域特定翻译后修饰蛋白质组的深度捕获。他们成功富集了活细胞内质网腔中的磷酸化蛋白质组,确定了分泌途径中主要的磷酸化氨基酸残基序列为S-P-E,并鉴定到了部分已知分泌相关激酶FAM20C的底物和新的磷酸化修饰蛋白/位点。随后,作者应用该技术解析了在内质网应激条件下,腔内蛋白质组和磷酸化蛋白质组的动态变化。有趣的是,通过设计的“脉冲-追踪”实验,他们揭示了内质网应激条件下内质网-线粒体之间的“蛋白质穿梭”现象。最后,作者还将SubMAPP技术拓展到了体外培养的大鼠神经元和活体小鼠水平,进一步展示了该技术的高效性和普适性。
综上,该项研究构建了一种生物正交、时空可控的邻近标记酶,并结合磷酸化串联富集策略,发展了亚细胞磷酸化蛋白质组学新技术。未来,该策略有望拓展至其他翻译后修饰类型,在亚细胞水平绘制多种蛋白质翻译后修饰谱。
北京大学化学与分子工程学院博士后刘衍军、博士研究生曾如馨为该论文的共同第一作者,北京大学化学与分子工程学院、北大-清华生命科学联合中心陈鹏教授和邹鹏研究员为该论文的共同通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金委、科技部、北京分子科学国家研究中心以及北大-清华生命科学联合中心的资助。
原文链接:https://doi.org/10.1073/pnas.2025299118
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