
2024年9月18日,南方科技大学的王鹏程讲师(拜谱微生物战略合作科学学者)及其研究团队在Nature Plants上发表了题为“Highly sensitive site-specific SUMOylation proteomics in Arabidopsis”的研究论文。该论文通过向拟南芥sumo1 sumo2突变体中插入赖氨酸缺失的SUMO1基因(K0-SUMO1),以形成半个种几步赖氨酸短缺SUMO聚集方式 ,创设了新的绿植的SUMO化淀粉酶质组数据报告库,为进一步探索SUMO化如何调节蛋白质功能提供了宝贵资源。
用英语标题:Highly sensitive site-specific SUMOylation proteomics in Arabidopsis
中文名小题目:拟南芥中高度敏感的位点特异性SUMO化蛋白质组学
说出学术期刊:Nature Plants
不良影响指数公式:15.8
探索思维
图1研究分析思绪图
探讨导致
01、拟南芥K0-SUMO1球营养物质类物质析
先前的研究表明sumo1-1、sumo2-1双突变体是没有办法正常发育的,因此作者先将K0-SUMO1基因片段导入sumo1-1、sumo2-1双突变体中,发现植物生长基本正常,并且通过Western Blot实验观察到K0-SUMO1植物中的蛋白可能具有功能性。因此,小说家进两步来完成凭借系统优化的两步来完成亲和丰度策略做好质谱分折,共鉴定到2000+个独特的SUMO化位点、1300个SUMO化蛋白,其中拟南芥SUMO化位点的位置更加多样化,会发生在不同的基序上,与其他真核生物不同。SUMO化蛋白质组的GO功能分析发现检测到的蛋白质主要在不同的核过程发挥作用,包括基因沉默、基因调控以及DNA修饰和修复。
图2 SUMO化突显血清质组(图源:Sang T et al., Nat Plants, 2024)
02、SUMO化表达蛋白酶和位点的认证
从而验证通过暗藏的SUMO1蛋白酶,本研究通过原核表达系统获得重组SUMO化蛋白,并实现了休外实验性。作者随机选择了九个候选蛋白,通过免疫印迹法发现在SUMO1蛋白存在的情况下,这些候选蛋白都可以发生SUMO化。随后使用野生型和位点突变的重组SUMO1蛋白进行了体外SUMO化实验,以检验SUMO化掩盖位点,实验结果表明多个鉴定到的底物位点在体外仍可以发生SUMO化修饰。综上所述,SUMO化位点的定点突变和体外SUMO化实验进一步验证了组学方法鉴定结果的准确性。
图3 SUMO化球蛋白和位点的身体之外查证(图源:Sang T et al., Nat Plants, 2024)
03、热解锁球高蛋白组的参考值十分
前面的实验结果发现在高温胁迫的拟南芥幼苗中鉴定出了1300个SUMO化蛋白。为了进一步评估SUMO化修饰如何调节蛋白质功能,本研究通过TMT球高蛋白组学比较了热应激前后潜在SUMO化蛋白丰度变化。结果发现在30分钟热应激后,有1,666个和429个蛋白质分别显示出明显上调和下调。在SUMO化的底物中,共鉴定出435个蛋白质,其中有128个蛋白质上调,16个蛋白质下调。因此,这些结果表明SUMO化修饰可能与目标蛋白质的稳定性增加相关。
图4 基本概念TMT的按量血清质组学(图源:Sang T et al., Nat Plants, 2024)
拜谱个人心得体会
本研究从蛋白酶质组的分析角度提供了关于SUMO化作用的生物学功能和位点特异性的信息。通过将赖氨酸缺失突变体SOMO1(K0-SUMO1)引入转基因拟南芥,以构建是一种灵活度越来越高的SUMO化核蛋白纯化和质谱判断技术。这种方法从热处理的KO-SUMO1幼苗的1300个SUMO1蛋白中鉴定出超过2200个SUMO1化位点,并通过体外实验验证了方法的准确性,显著地加深了我们对植物SUMO1的理解。热促发淀粉酶参考值相对表明SUMO化修饰增强了SUMO1受体的稳定性。总之,本研究为SUMO化修饰的检测提供了新的方法,为探索SUMO化蛋白功能奠定了重要基础。拜谱生物作为一家国内领先的多组学服务公司,可提供蛋白组、修饰组、代谢组、转录组、时空组等组学产品,SUMO化掩盖语核营养物质组身为我们优点掩盖语新产品,选取便捷的丰度新技术、尖部的Astral实验室设备可达到SUMO化核血清和位点的优效率检测出。此外,王鹏程技术专业医生教授算作拜谱技术专业医生团成员英文,在设备技术创新时中为针对出具技术专业觉得和指点,以更好的产品回馈大家,欢迎大家咨询!
考生文献综述:Sang T, Xu Y, Qin G, et al. Highly sensitive site-specific SUMOylation proteomics in Arabidopsis. Nat Plants. 2024;10(9):1330-1342. doi: 10.1038/s41477-024-01783-z.