主要观点总结
本文介绍了蛋白质的合成与降解过程对生物体维持蛋白稳态的重要性,并首次系统性地绘制了小鼠多个器官和不同脑区的蛋白质组及磷酸化蛋白质组周转图谱。研究采用先进的生物质谱技术及稳定同位素标记技术,发现了蛋白质周转的多个关键特点,包括半衰期的组织特异性、泛素介导的蛋白质降解途径的差异、蛋白质互作网络的影响、过氧化物酶体蛋白的组织特异性周转调控以及磷酸化修饰对蛋白质稳定性的影响。该研究成果为理解蛋白质稳态调控和疾病机制提供了新的视角,并建立了互动式数据库资源供研究者查询不同组织蛋白质表达与周转的数据。
关键观点总结
关键观点1: 研究团队首次系统性地绘制了小鼠多个器官和不同脑区的蛋白质组及磷酸化蛋白质组周转图谱。
为理解组织特异性蛋白质动态及稳态提供了重要资源。
关键观点2: 研究发现了蛋白质半衰期的组织特异性,肠道蛋白半衰期最短,脑组织蛋白半衰期最长。
创新工具热圈图展示蛋白质丰度与半衰期,反映不同组织的能量代谢及蛋白质更新策略。
关键观点3: 研究明确了泛素-蛋白酶体系统与溶酶体介导降解途径在组织间更新速率的差异。
显示不同泛素链组织特异的循环再利用策略。
关键观点4: 研究发现蛋白质互作网络强烈约束蛋白质寿命,蛋白质周转速率与其参与的蛋白互作网络高度相关。
跨组织的蛋白质寿命差异能够预测蛋白互作网络,为探索蛋白功能提供新视角。
关键观点5: 研究揭示了磷酸化修饰对蛋白质稳定性的显著影响,特定磷酸化位点能显著延长或缩短某些蛋白的半衰期。
为神经退行性疾病治疗提供了新的潜在干预靶点。
文章预览
蛋白质的合成与降解过程 (即蛋白质周转,protein turnover) 是所有生物体维持蛋白稳态 (proteostasis) 的基本生命活动。蛋白质周转不仅可以清除细胞内受损或错误折叠的蛋白质,还能维持细胞的功能完整性和组织特异性。然而,以往对蛋白质周转的研究大多局限于单一组织或数量较少的蛋白质,对整体哺乳动物组织及脑区内的蛋白质,尤其是磷酸化蛋白质的周转规律了解甚少。磷酸化作为一种重要的翻译后修饰,对蛋白质功能、定位及稳定性具有广泛的调控作用。系统地探索蛋白质及其磷酸化修饰的组织特异性周转模式,将极大提升我们对蛋白质稳态调控和疾病机制的理解。 近日,耶鲁大学医学院 刘延盛 教授团队联合美国圣裘德儿童研究医院 彭隽敏 教授、德国哥廷根大学医学中心 Eugenio F. Fornasiero 教授团队,在 Cell 上发文题为 Turnover Atlas of Pro
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