
2024年9月18日,南方科技大学的王鹏程专家(拜谱怪物的合作合理家)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),以打造了种第二步赖氨酸不全SUMO含有方式方法,建设方案了坐版的花草SUMO化蛋白质含量质组数据统计库,为进一步探索SUMO化如何调节蛋白质功能提供了宝贵资源。
英文字母题:Highly sensitive site-specific SUMOylation proteomics in Arabidopsis
繁体中文小题目:拟南芥中高度敏感的位点特异性SUMO化蛋白质组学
发稿学术期刊:Nature Plants
应响要素:15.8
研究方案基本思路
图1探究想法图
探索結果
01、拟南芥K0-SUMO1蛋清质酚类化合物析
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,我全面一个脚印按照简化的二步亲和聚集形式展开质谱定量分析,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化绘制血清质组(图源:Sang T et al., Nat Plants, 2024)
02、SUMO化表达球蛋白和位点的效验
因为验正潜在性的SUMO1蛋清,本研究通过原核表达系统获得重组SUMO化蛋白,并参与了身体外实验设计。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,以认可SUMO化装饰位点,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化核蛋白和位点的体内认证(图源:Sang T et al., Nat Plants, 2024)
03、热解锁蛋白酶质组的定量分析更加
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淀粉酶质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 体系结构TMT的参考值膳食纤维质组学(图源:Sang T et al., Nat Plants, 2024)
拜谱个人总结
本研究从氨基酸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,以建立联系是一种灵活度较高的SUMO化蛋白酶纯化和质谱监测方案。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。热促发蛋白酶按量是比较表明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化装饰淀粉酶质组作为一个我公司独具特色装饰设备,用便捷的聚集高技术、顶尖的Astral实验仪器可做到SUMO化淀粉酶和位点的优质化量检测出。此外,王鹏程小编是 拜谱小编团班子,在厂品新新产品开发的时候中为贵司给出专业性最好是和指导性,以更好的产品回馈大家,欢迎大家咨询!
考虑文献综述: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.