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賴氨酸甲基化是一類重要的蛋白質翻譯后修飾，在信號傳導、轉錄調節及DNA修復等方面發揮著重要作用。然而，受現有富集方法的限制，目前基于質譜的蛋白質組學鑒定到的賴氨酸甲基化位點只有數百個，極大地阻礙了領域內對賴氨酸甲基化修飾的廣泛研究。

近日，西湖大學吳明軒課題組開發了一種基于芳基重氮鹽共價、高效且可逆標記單甲基化賴氨酸的方法，進一步實現了在多種生物樣本中對賴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氨酸高選擇性且迅速交聯的2,6-二甲氧基芳基重氮鹽，進一步將其衍生為富集探針實現了對單甲基化賴氨酸肽段的高選擇性、高靈敏度富集。隨后，將該富集策略應用于復雜生物樣本，能夠從多種細胞和小鼠組織中穩定鑒定到上萬個賴氨酸單甲基化位點和數千個含有該修飾的蛋白，這些蛋白在各種細胞器中廣泛分布。同時，基于同位素標記的二甲基化標記等實驗也證實了這些甲基化位點具有很高的可信度。

最后，以HeLa細胞為例，該工作通過穩定同位素標記實驗發現大多數賴氨酸甲基化修飾并不依賴體內最重要的甲基供體S-腺苷甲硫氨酸，并通過多角度分析證實了這一現象是可信的。該工作為領域內廣泛研究賴氨酸甲基化修飾提供了一種便捷且高效的化學工具，同時也拓展了領域內對賴氨酸甲基化修飾的認知。

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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