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賴(lài)氨酸甲基化是一類(lèi)重要的蛋白質(zhì)翻譯后修飾，在信號(hào)傳導(dǎo)、轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)及DNA修復(fù)等方面發(fā)揮著重要作用。然而，受現(xiàn)有富集方法的限制，目前基于質(zhì)譜的蛋白質(zhì)組學(xué)鑒定到的賴(lài)氨酸甲基化位點(diǎn)只有數(shù)百個(gè)，極大地阻礙了領(lǐng)域內(nèi)對(duì)賴(lài)氨酸甲基化修飾的廣泛研究。

近日，西湖大學(xué)吳明軒課題組開(kāi)發(fā)了一種基于芳基重氮鹽共價(jià)、高效且可逆標(biāo)記單甲基化賴(lài)氨酸的方法，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了在多種生物樣本中對(duì)賴(lài)氨酸甲基化修飾廣泛而深入的鑒定。

首先，該工作從一系列芳基重氮鹽中篩選到能與單甲基化賴(lài)氨酸高選擇性且迅速交聯(lián)的2,6-二甲氧基芳基重氮鹽，進(jìn)一步將其衍生為富集探針實(shí)現(xiàn)了對(duì)單甲基化賴(lài)氨酸肽段的高選擇性、高靈敏度富集。隨后，將該富集策略應(yīng)用于復(fù)雜生物樣本，能夠從多種細(xì)胞和小鼠組織中穩(wěn)定鑒定到上萬(wàn)個(gè)賴(lài)氨酸單甲基化位點(diǎn)和數(shù)千個(gè)含有該修飾的蛋白，這些蛋白在各種細(xì)胞器中廣泛分布。同時(shí)，基于同位素標(biāo)記的二甲基化標(biāo)記等實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了這些甲基化位點(diǎn)具有很高的可信度。

最后，以HeLa細(xì)胞為例，該工作通過(guò)穩(wěn)定同位素標(biāo)記實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)大多數(shù)賴(lài)氨酸甲基化修飾并不依賴(lài)體內(nèi)最重要的甲基供體S-腺苷甲硫氨酸，并通過(guò)多角度分析證實(shí)了這一現(xiàn)象是可信的。該工作為領(lǐng)域內(nèi)廣泛研究賴(lài)氨酸甲基化修飾提供了一種便捷且高效的化學(xué)工具，同時(shí)也拓展了領(lǐng)域內(nèi)對(duì)賴(lài)氨酸甲基化修飾的認(rèn)知。

論文信息

A Chemoselective Enrichment Strategy for In-Depth Coverage of the Methyllysine Proteome

Lufeng Yan,?Manqian Zheng,?Mingzhu Fan,?Rui Yao,?Kun Zou,?Shan Feng,?Mingxuan Wu

Angewandte Chemie International Edition

DOI:?10.1002/anie.202408564

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