光交聯探針檢測K27去泛素化酶

大家好，今天為大家分享一篇來自Chemical Communication 的文章，A diubiquitin-based photoa?nity probe for profiling K27-linkage targeting deubiquitinases,本文通訊作者石景（中科大化學系，研究方向熒光探針合成與生物分子計算）、李宜明（合肥工業大學生物醫學工程系，翻譯後修飾蛋白質的化學合成、多肽結構功能關係研究），清華-北大生命聯科學合中心的Xiao Dan Tan是本文第一作者。

泛素(Ubiquitin)是一種真核細胞生物中廣泛存在的、由76個高度保守的氨基酸序列組成的小蛋白，泛素化是細胞蛋白質組的重要翻譯後修飾，被喻為蛋白質的死亡標記。目標蛋白被泛素化酶複合體識別後，泛素C端羧基與蛋白質的Lys, Ser等殘基共價結合，形成單泛素化修飾。由於泛素本身也含有7個Lys殘基以及N端遊離的氨基，這些基團也可以連接泛素分子，形成多泛素化修飾。K48、K29上的多泛素化修飾能被蛋白酶複合體識別並降解，其他位點的多泛素化修飾則涉及細胞調控等機制。

K27多泛素（K27-PUb）化修飾是目前研究比較少的一類泛素化修飾，近期研究表明K27與自免疫、DNA修復相關，但調控K27PUb的酶卻鮮有鑒定。這篇文章中研究人員希望通過探針找到針對K27泛素化修飾的去泛素化酶(DUB). DUB是一類以Cys為活性中心的水解酶，通常檢測DUB可以用含有Michael受體的探針與Cys共價連接（比如含脫氫丙氨酸Dha的探針），但K27去泛素化酶的Cys活性較低，不能被含Dha等α，β不飽和酮類探針抓出，故本文發展了一種紫外光激活的光交聯探針，結構如圖所示。

將該探針與多種不同已知靶標的DUB在254nm UV照射下反應，再利用Streptavidin富集抓到的蛋白，並利用SDS-PAGE分離，發現該探針對於K27去泛素化酶具有良好的選擇性。利用該方法在293F細胞裂解液中找到了70多種K27去泛素化蛋白，其中包括已知的數種蛋白。

DOI:10.1039/c7cc05504h

http://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2017/cc/c7cc05504h

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