景杰深度解析 | 白血病致病因子p210与p190缘何引发迥异病理？蛋白质组学揭示背后的奥秘
景杰编者按：最新发表在国际著名期刊Leukemia（IF:12）上的研究文章，结合代谢标记（SILAC）及定量蛋白质组学技术，对白血病致病因子p210与p190的蛋白谱、互作谱以及磷酸化修饰谱进行了系统性的比较分析，以期阐述这两种分子在不同类型白血病中的致病机理。文章发现p210与磷酸酶Sts1发生显著的互作，并介导下游转录因子STAT5和激酶ERK1/2信号的激活；另一方面，p190与内吞作用相关的蛋白复合体互作，并介导激酶Lyn信号的激活。该研究为进一步理解白血病的分子病理进程，以及开发相应的诊疗手段提供了重要的依据。景杰公司作为全球蛋白质及翻译后修饰的领跑者，可以为您提供一整套常规蛋白质组学及磷酸化组学研究的解决方案，同时还能为您提供高灵敏度的磷酸化修饰抗体，助力您的研究工作。
前 言： 白血病是一类造血干细胞恶性克隆性疾病，著名的费城染色体中（Philadelphia chromosome）染色体片段易位导致Bcl-Abl融合蛋白产生，两种Bcl-Abl（p210及p190）的过度表达分别是慢性髓细胞性白血病（CML）和B细胞急性淋巴细胞白血病（B-ALL）的重要指征。虽然p210及p190蛋白序列相似且均具有Abl酪氨酸激酶结构域，但酪氨酸激酶抑制剂（如imatinib）对于这两类白血病患者的疗效和预后却大不相同，也暗示p210与p190蛋白序列的细微差异可能引起互作蛋白、信号通路的差异，进而导致迥然不同的病理结果。该研究结合代谢标记（SILAC）和高通量蛋白质组学技术，首次对p210与p190的蛋白谱、互作谱以及磷酸化修饰谱进行了系统性的定量分析比较，旨在深入探究这两种白血病致病因子所分别参与的信号网络与疾病表型的联系。
研究思路和成果： 进行蛋白相关信号通路的研究，一个快速切入的办法就是去寻找其互作蛋白。之前的文献仅通过定性组学对p210的互作蛋白进行了粗略分析，而对于p190的互作蛋白的报道还十分少见。更加需要指出的是，针对p210与p190互作蛋白谱进行直接定量比较的研究还是空白。
实验人员采用了代谢标记SILAC结合蛋白质组学技术在小鼠BaF3细胞中定量分析了对照组、p210和p190转染组的互作蛋白谱，总共定量到了大于1800个蛋白，并鉴定到了已被报道的p210互作蛋白，确证该技术流程的可靠性。文中设定2倍差异变化为阈值，发现相比于对照组，p210组显著上调的13个互作蛋白中，酪氨酸激酶复合体Ubash3b/Sts1相关蛋白的富集水平最为显著。另一方面，p190组显著上调的34个互作蛋白中，网格蛋白介导的胞吞作用复合体AP2相关蛋白及Src激酶家族成员 Lyn的富集水平最为显著。作者也进一步通过生化实验手段对这些差异富集的互作蛋白进行验证，这些结果也暗示因蛋白质互作引发的激酶活性差异可能导致下游信号通路的分化。
为了验证关于p210与p190活性的猜测，研究人员进行了Bcl-Abl酪氨酸自磷酸化修饰程度分析，不过并未发现明显差异，表明可能是底物蛋白的磷酸化发生了变化。由此在三个细胞条件下（对照、p190、p210）进行酪氨酸磷酸化修饰组学的分析，一共定量到了573个蛋白上的817个酪氨酸磷酸化修饰位点。差异比较分析发现78个蛋白上的106个酪氨酸位点在p190影响下修饰水平显著富集，其中Src激酶家族成员Lyn的酪氨酸磷酸化水平有明显升高，这也和互作组数据中Lyn与p190蛋白互作水平升高相对应。另一方面，在p210细胞中对应的是92个蛋白上的110个酪氨酸位点，其中比较重要的是转录因子STAT5的几个酪氨酸位点磷酸化修饰发生富集，其中就有与STAT5激活直接相关的位点。作者进一步通过生化手段对靶分子及修饰位点进行了验证。
综上所述，研究人员发现了p190和p210影响下蛋白组、互作组、磷酸化修饰组等多维度分子水平的差异，暗示这些信号通路相关的变化可能就是引起不同白血病表型的深层次原因，也为设计针对性的治疗药物提供了重要参考，推动白血病领域的精准医疗。
参考文献：
Reckel et al., Differential signaling networks of Bcr-Abl p210 and p190 kinases in leukemia cells defined by functional proteomics. Leukemia. 2017 Feb 24.
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