MCP：7000+的拟南芥乙酰化蛋白组鉴定，了解一下！
蛋白质乙酰化是众多类型翻译后修饰(PTMs)的一种，主要通过影响细胞染色体结构或激活核内转录调控因子等，广泛参与基因转录、细胞代谢、应激反应等各种生物和细胞过程。来自香港科技大学的余维川，Ning Li教授等人，基于二甲基标记对拟南芥的定量乙酰化组学展开研究，并结合自己开发的二甲基化软件SQUA-D进行分析，成功鉴定到7456个拟南芥乙酰化位点，其中80%的乙酰化位点为首次发现，大大扩展了拟南芥中蛋白质乙酰化位点数据库。上述成果发表在蛋白质组学领域著名期刊Molecular & Cellular Proteomics。
文中所使用的二甲基标记法是指利用甲醛和氰基硼氢化钠组合标记肽段所有的活性氨基，通过同位素标记导致的质量偏差，进行串联质谱分析。该方法具有成本低、标记效率高（99%）、定量准确、动态范围广等优点，自2003年出现以来，成为了定量蛋白质组学领域的一种常见的方法。
二甲基标记的化学反应示意图
研究者的研究思路如下图所示，研究者采用选取生长21天的野生型、ein3/eil1双突变拟南芥作为待测样本，采用二甲基标记的方法对样本中肽段进行标记，同时利用景杰公司的高亲和力、高特异性乙酰化泛抗体富集乙酰化肽段，随后蛋白质质谱对乙酰化位点变化进行检测，结合自己开发的二甲基化软件SQUA-D进行分析，实验结果表明激素（乙烯）显著影响了拟南芥中乙酰化作用水平。
研究发现了7456个明确的乙酰化位点，其中有5250个乙酰化位点被多次鉴定到，它们位于2368个不同的乙酰化蛋白上。除了那些被重复发现的乙酰化位点，4228个位点是首次发现。
随后，研究者对这些乙酰化的蛋白进行分析，发现其中包括组蛋白超家族、核糖体蛋白和热休克蛋白，并且这些蛋白与压力/刺激应答及能量代谢相关。然而，那些以氯化铯密度梯度离心富集的新型乙酰化蛋白包含许多细胞转运蛋白以及参与油菜素内酯及发育相关信号通路的膜结合受体和受体样激酶。此外，在组蛋白、P-糖蛋白、肌动蛋白解聚因子、ATP酶、转录因子和受体样激酶中鉴定到12个高度保守的乙酰化位点motifs。
拟南芥中乙酰化肽段分析
研究结果大大扩展了拟南芥中蛋白质乙酰化位点数据库，也为乙酰化定量组学的研究提出了新的启发。这种基于二甲基标记+特异性泛抗体富集+蛋白质质谱分析，结合SQUA-D软件分析的定量蛋白质组学方法，理论上可应用到生物样本任意PTMs的鉴定。
参考文献：
Shichang liu, et al. (2018) Establishment of dimethyl labelling-based quantitative acetylproteomics in Arabidopsis. Molecular & Cellular Proteomics.
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