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Nat. Commun. | 使用无标记化学蛋白质组学对半胱氨酸反应性片段进行蛋白质组分析2025-01-18

分享一篇发表在Nature Communications上的文章,文章的题目为“Robust proteome profiling of cysteine-reactive fragments using label-free chemoproteomics”,本文的通讯作者是来自Francis Crick研究所的Katrin Rittinger研究员和来自GSK公司的Jacob T. Bush研究员。Katrin Rittinger的研究方向是细胞内蛋白质的通信及其对环境变化的反应。

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确定人类蛋白质的药理学探针为加速发现新治疗方法提供了帮助。利用高通量筛选方法扩大可配体化蛋白质组,有潜力加快发现用于研究蛋白质功能的新型化学探针。质谱是蛋白质组学的强力的工具。传统的基于质谱的蛋白质组学采用长时间的色谱梯度和数据依赖性采集模式,并使用串联质量标签(TMT)标记进行多重化定量。然而这种方法具有数据完整性低和重现性差且TMT试剂昂贵的缺点。

本文作者介绍了针对半胱氨酸组分析共价库的一种高通量无标记定量化学蛋白质组学(HT-LFQ)平台。作者采用了之前报道的碘乙酰胺脱硫生物素(IA-DTB)探针的竞争性分析策略,在96孔板进行制样,后续通过Evosep One与Bruker timsTOF Pro 2联用采用具有平行积累-串联碎裂(PASEF)的数据非依赖采集(DIA)方法进行数据采集。

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作者在16个对照(DMSO)样本以及来自HEK293T和Jurkat细胞裂解物的共32个样本进行半胱氨酸的检测,发现该方法数据完整性高,肽段强度重复性好。后续为了测试HT-LFQ平台用于库筛选的适用性,作者针对HEK293T和Jurkat蛋白质组筛选了80个氯乙酰胺功能化的片段。作者特别感兴趣的是观察到非高反应性半胱氨酸和非多效性片段之间的特定相互作用的实例,其中最具选择性的相互作用是:MOB4与PP48、MKLN1与PP156、VCP与PP183、TPMT与PP222,作者发现报道的TPMT和VCP抑制剂与其鉴定的配体有着强烈的相似性。

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最后作者改变氯乙酰胺片段的浓度,进行配体结合事件的评估。作者发现上述四个半胱氨酸位点在任何浓度下都未被任何其他片段结合,并且这些蛋白质中的其他肽段在片段处理后未出现浓度依赖性的强度变化。后续作者还进行了PP48氯乙酰胺片段的构效关系分析。

总的来说,本文介绍了一种高通量无标记定量化学蛋白质组学平台,然后在该平台进行了80种氯乙酰胺反应性片段库的蛋白质组半胱氨酸结合相互作用分析,最后还进行了通过浓度-响应实验,验证了命中结果。

本文作者:YDP
责任编辑:ZF
原文链接:https://doi.org/10.1038/s41467-024-55057-5
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-024-55057-5