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Nat Chem | 陈鹏团队开发相分离体系中蛋白质相互作用的时空特异光交联技术

BioArt  · 公众号  · 生物  · 2024-11-11 08:30
    

主要观点总结

北京大学陈鹏教授课题组在Nature Chemistry发表研究论文,报道了一种时空特异的蛋白质光交联技术DenseMAP,用于捕捉和鉴定活细胞中特定生物分子凝集体内的蛋白质相互作用。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

生物大分子的液-液相分离现象及其形成的无膜亚细胞结构——生物分子凝集体已成为科研领域的热点。蛋白质-蛋白质相互作用是这一调控机制的重要基础,深入解析特定生物分子凝集体中的蛋白质互作对于揭示其形成机制与功能具有重要意义。

关键观点2: 研究难点

传统方法难以有效保留生物分子凝集体的互作信息,基于可扩散探针的邻近标记方法易产生较多假阳性结果。

关键观点3: 研究方法

研究团队利用带有光交联基团的非天然氨基酸,通过细胞代谢通路全局性引入整个蛋白质组中相应氨基酸位点,实现多点插入,捕获LLPS体系中的多价相互作用。新型光交联赖氨酸δK*的合成和光交联效率更高,对细胞正常生理状态和蛋白质功能影响小。

关键观点4: 研究结果

利用DenseMAP策略捕捉和鉴定了应激颗粒中SARS-CoV-2的核衣壳蛋白的互作蛋白质组,揭示了病毒与宿主相互拮抗过程的机制。也鉴定和比较了m6A修饰的“阅读器”YTHDF1、YTHDF2在SG中的互作蛋白质组。此外,利用DenseMAP策略获取了GC层中“骨架”蛋白NPM1的互作组,发现热刺激后GC亚层蛋白质组中SUMO化修饰的蛋白质含量显著增加。

关键观点5: 研究意义

本研究融合了空间特异的蛋白质标记技术与凝聚增强的代谢光交联探针,开发了一种高效且普适的时空特异光交联技术——DenseMAP。这一策略为深入阐释无膜细胞器的功能机制、动态变化过程和疾病相关机理提供了强有力的工具。


文章预览

近年来,生物大分子的 液-液相分离 ( LLPS ) 现象及其所形成的无膜亚细胞结构—— 生物分子凝集体 (Biomolecular condensates) ,已成为科研领域的热点。这些凝集体能够在不依赖膜结构的情况下,对生物大分子进行空间分隔,从而实现对细胞生理过程的精准时空调控 【1,2】 。其中,蛋白质-蛋白质相互作用 (PPI) 是这一调控机制的重要基础 【3】 。因此,深入解析特定生物分子凝集体中的蛋白质互作,对于揭示其形成机制与功能具有重要意义。 然而,由于生物分子凝集体的动态形成过程及缺乏清晰膜结构边界的特性,传统物理分离、免疫共沉淀等方法难以有效保留其互作信息。同时,其内部结构的复杂性和拥挤性,使得基于可扩散探针的邻近标记方法易产生较多假阳性结果。带有光交联基团的非天然氨基酸能在蛋白质翻译过程中被整合进感兴趣 ………………………………

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