泛素化是指泛素(一類低分子量的蛋白質(zhì))分子在一系列特殊的酶作用下，將細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)分類，從中選出靶蛋白分子，對(duì)靶蛋白進(jìn)行特異性修飾的過(guò)程。泛素化在蛋白質(zhì)的定位、代謝、功能、調(diào)節(jié)和降解中起著重要的作用，同時(shí)也參與了細(xì)胞周期、增殖、凋亡、分化、轉(zhuǎn)移等幾乎一切生命活動(dòng)的調(diào)控。泛素化與腫瘤、心血管等疾病的發(fā)病密切相關(guān)。作為近年來(lái)生物化學(xué)研究的一個(gè)重大成果，泛素化成為研究、開(kāi)發(fā)新藥物的新靶點(diǎn)。 

　　近日，受Nature Protocols雜志邀請(qǐng)，中國(guó)科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院張小飛研究組與荷蘭內(nèi)梅亨大學(xué)共同發(fā)表了一篇系統(tǒng)鑒定泛素相互作用蛋白研究方法的指南論文。根據(jù)與蛋白質(zhì)底物連接的蛋白分子數(shù)量和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，泛素化分為單泛素化、多位點(diǎn)單泛素化和多聚泛素化，其中同型多聚泛素化又可能細(xì)分為8個(gè)亞型?，F(xiàn)階段，人們對(duì)于細(xì)胞是通過(guò)哪些泛素，結(jié)合蛋白識(shí)別不同類型的多聚泛素化，仍處于個(gè)案研究，缺少系統(tǒng)性。 

　　近年來(lái)，張小飛研究組與荷蘭內(nèi)梅亨大學(xué)、荷蘭萊頓大學(xué)開(kāi)發(fā)了一種泛素相互作用親和富集-質(zhì)譜（簡(jiǎn)稱“UbIA-MS”）的方法。該方法可以全面快速鑒定來(lái)自細(xì)胞裂解液中所有泛素鏈的相互作用蛋白。相關(guān)的研究首先發(fā)表在Molecular Cell雜志上并受到同期雜志評(píng)論文章的高度評(píng)價(jià)。其評(píng)論文章指出，“這篇文章建立了一個(gè)新的用于研究泛素化信號(hào)通路的技術(shù)并且提供了一系列特異的二聚泛素鏈的相互作用蛋白。他們現(xiàn)在展示質(zhì)譜技術(shù)也可以用于系統(tǒng)地鑒定泛素信號(hào)的特異相互作用蛋白。這項(xiàng)新技術(shù)和新發(fā)現(xiàn)的泛素相互作用蛋白將會(huì)促進(jìn)泛素信號(hào)研究領(lǐng)域的發(fā)展?！?nbsp;

　　而在本次論文中，張小飛研究組與荷蘭內(nèi)梅亨大學(xué)共同發(fā)表了一篇詳細(xì)介紹該方法的指南。論文介紹，UbIA-MS方法分為五個(gè)步驟。首先，點(diǎn)擊化學(xué)合成不被去泛素化酶水解的泛素鏈；其次，體外親和并純化與泛素相互作用的蛋白；再次，將與柱子相互作用的蛋白消化為多肽；然后，運(yùn)用液相色譜（LC）-質(zhì)譜MS / MS進(jìn)行分析；最后，通過(guò)數(shù)據(jù)分析以鑒別富集的蛋白質(zhì)的差異。  

　　這一方法優(yōu)勢(shì)是從原始的細(xì)胞裂解物中富集廣泛的相互作用蛋白，這些內(nèi)源表達(dá)的蛋白含有生物學(xué)相關(guān)的翻譯后修飾并且以蛋白質(zhì)復(fù)合物的形式存在。另外，運(yùn)用這種方法，使用的化學(xué)合成的不可水解的二聚泛素體，其模擬天然的二聚泛素體不會(huì)被內(nèi)源行去泛素化酶（DUB）切割斷裂。 

　　這一技術(shù)的應(yīng)用將可以有助于深入地分析細(xì)胞是如何區(qū)分不同類型的泛素化修飾。同時(shí)，該篇指南論文提供的數(shù)據(jù)分析軟件，可以用于快速地分析其他蛋白質(zhì)譜相關(guān)數(shù)據(jù)，同時(shí)給出出不同類型的數(shù)據(jù)圖表。 

　　研究工作獲得廣東省科技廳的項(xiàng)目資助等。 

　　Nature Protocols論文

　　Molecular Cell論文

　　評(píng)論文章鏈接

泛素相互作用蛋白研究方法