回顾 | 2018年蛋白质修饰组学亮点研究（下）
景杰生物/报道
近些年来，蛋白质组学，尤其是修饰组学的研究接连取得重大突破，研究报道屡屡见诸于CNS等顶级期刊。“临床大样本”接连落地，“大数据分析”的发展也推动着多组学的进步。诸多迹象表明，蛋白质组学及蛋白质修饰组学作为一种技术手段，随着技术的发展与运用的延伸，越来越广泛的运用在基础和临床等领域，进入了蓬勃发展的新阶段。
时至年末，宜回顾，宜展望。小编将根据自己的理解，总结出小编心目中2018年度蛋白质组学在各个领域中具有代表性的文章，在接下来的每个周五与您一起回顾。
上周五，我们报道了“蛋白质修饰组学亮点研究”，因为篇幅较长，将分上下两篇。
今天我们继续回顾，请您雅鉴。
6. Nat Commun：转录因子对生物钟的主导性调节作用
7. Dev Cell：营养物质超载导致细胞器重组新机制
8. Leukemia：T细胞急性淋巴细胞白血病中JAK3突变的下游信号通路
9. Mol Cell: 磷酸化组学解析植物逆境分子机制
10. PNAS: 真菌激发子抑制玉米去乙酰化酶来逃脱植物的免疫反应
6. Nat Commun：转录因子对生物钟的主导性调节作用
Yunzhi Wang, et al. (2018) A proteomics landscape of circadian clock in mouse liver. Nature Communications.
2018年4月，国家蛋白组研究中心和复旦大学等科学家在Nature Communications上发表题为“A proteomics landscape of circadian clock in mouse liver” 的文章，运用多维组学揭示了转录因子对生物钟的主导性调节作用。
肝脏在生物节律中发挥着不可忽视的作用，但是关于肝脏转录、翻译等水平的整体调控在生物节律过程中所发挥的功能却没有相关研究。
研究者通过核蛋白组、全蛋白组、磷酸化组和泛素化组、转录组、多维组学联合分析的方法，以TF DBA为中心，整体而全面地诠释了小鼠肝脏生物节律的调节。发现免疫应激、脂肪酸代谢、细胞循环和葡萄糖代谢四个生物学过程表现出昼夜节律变化，证明TF DBA为调节肝脏生物节律的主导性因素。
推荐理由：2017年诺贝尔生理学或医学奖成果，颁发给了三个科学家——杰弗里•霍尔（Jeffrey C. Hall），迈克尔•罗斯巴什（Michael Rosbash）和迈克尔•杨（Michael W. Young）以表彰他们发现了地球生命节律的分子机制。肝脏是机体内重要的周期节律器官，但是关于肝脏在周期节律过程中的作用却缺乏整体的研究分析。本文研究是联合转录组、蛋白组、修饰组进行肝脏周期节律科学研究的经典范例，为生命节律过程中研究肝脏生物钟的调节提供了新的视角和多个维度的信息。
图 小鼠肝脏周期节律多组学实验流程
7. Dev Cell：营养物质超载导致细胞器重组新机制
Natalie Krahme, et al. (2018) Organellar Proteomics and Phospho-Proteomics Reveal Subcellular Reorganization in Diet-Induced Hepatic Steatosis. Developmental Cell.
2018年10月，德国Max-Planck生物化学研究所研究人员在国际专业学术期刊Developmental Cell上发表了题为“Organellar Proteomics and Phospho-Proteomics Reveal Subcellular Reorganization in Diet-Induced Hepatic Steatosis”的文章，研究运用细胞器蛋白质组学与磷酸化修饰组学，揭示营养物质超载导致细胞器重组的新机制。
在肝脏中，脂质溢出会导致各种疾病，严重程度从轻度肝细胞增多症到非酒精性脂肪性肝炎（NASH），更有可能会导致肝功能衰竭，尽管在脂肪肝中已经报道了ER应激和线粒体功能障碍，但仍然不清楚脂质积累如何影响蛋白质定位，细胞器结构和相互作用。
文章中，研究者在小鼠肝脏中鉴定到了7394种蛋白质，分析结果表明高脂喂养影响蛋白质表达和降解，同时蛋白酶体组分也被上调。在磷酸化水平上，作者共鉴定到2302个蛋白的16000个位点在HFD晚期时间点发生了磷酸化变化，这些位点上的磷酸化变化可能诱导蛋白质重定位或者是与新区室中特定激酶发生相互作用。
推荐理由：研究者巧妙的利用蛋白质组学和磷酸化修饰组学技术对小鼠体内的细胞器进行了探究，揭示了营养物质超载如何导致细胞器重组和细胞功能障碍。研究成果为脂肪肝的临床研究提供了一个新的思路。
图 磷酸化修饰介导营养物质超载导致细胞器重组新机制
8. Leukemia：T细胞急性淋巴细胞白血病中JAK3突变的下游信号通路
Degryse, S., et al. (2018) Mutant jak3 phosphoproteomic profiling predicts synergism between jak3 inhibitors and mek/bcl2 inhibitors for the treatment of t-cell acute lymphoblastic leukemia. Leukemia.
2018年3月，国际专业学术期刊Leukemia上发表了澳大利亚纽卡斯尔大学健康与医学院科学家题为“Mutant jak3 phosphoproteomic profiling predicts synergism between jak3 inhibitors and mek/bcl2 inhibitors for the treatment of t-cell acute lymphoblastic leukemia”的最新研究成果，运用磷酸化蛋白质组学技术挖掘JAK3突变引起下游通路改变的研究。
T细胞急性淋巴细胞白血病（T-ALL）是一种多发于儿童和青少年的恶性肿瘤性疾病。 在T-ALL中，白细胞介素7受体(IL7R)或Janus激酶3(JAK3)的突变频繁发生，然而JAK3突变的下游信号通路变化仍不清楚。
文章利用JAK3激酶抑制剂ruxolitinib和tofacitinib特异性抑制JAK3(L857Q)/(M511I)，对其进行磷酸化蛋白质组学鉴定与分析。发现在JAK3突变后，造成的的下游信号通路改变主要为丝/苏氨酸蛋白激酶（MEK/ERK）、磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸-3-激酶(PI3K)/AKT信号转导以及BCL2信号通路。
推荐理由：这些数据首次揭示了JAK3突变调控下游信号通路的详细分子机制，有助于人们认识组成型激酶活化所调控的致癌过程，为优化T-ALL的组合治疗方案提供新的思路。
9. Mol Cell: 磷酸化组学解析植物逆境分子机制
Wang PC, et al. (2018) Reciprocal Regulation of the TOR Kinase and ABA Receptor Balances Plant Growth and Stress Response. Molecular Cell.
2018年1月，上海逆境生物学研究中心朱健康和熊延团队的王鹏程研究员在Molecular Cell杂志在线发表了为“Reciprocal Regulation of the TOR Kinase and ABA Receptor Balances Plant Growth and Stress Response”的研究论文，运用磷酸化组学解析植物逆境分子机制。
众所周知，在干旱等逆境胁迫来临时，植物需要抑制生长发育并激活胁迫应答过程以维持生存。植物激素ABA在逆境胁迫应答过程有关键作用，通过抑制生长来响应胁迫反应以度过逆境。那么，ABA在平衡生长发育和胁迫应答分子机制中发挥着什么样的作用？
文章运用磷酸化修饰组学等技术，揭示了植物中雷帕霉素靶蛋白（TOR）激酶和脱落酸（ABA）受体偶联的信号途径通过相互磷酸化修饰，介导植物生长发育和胁迫应答的平衡。
推荐理由：植物利用保守的磷酸化调控反馈机制来调控生长发育和胁迫应答的平衡。本篇文章是朱健康教授近些年来发表的多篇植物抗逆研究成果中，一篇经典的利用磷酸化组学来分析研究植物逆境机理的文章。
图 磷酸化组学解析植物逆境分子机制
10. PNAS: 真菌激发子抑制玉米去乙酰化酶来逃脱植物的免疫反应
Justin Walley, et al. (2018) Fungal-induced protein hyperacetylation in maize identified by acetylome profiling. Proceedings of the National Academy of Sciences.
2018新年伊始，来自UCSD的美国科学院院士Steven P. Briggs教授在PNAS上发表了题为“Fungal-induced protein hyperacetylation in maize identified by acetylome profiling”最新的植物乙酰化修饰组研究成果，揭示了真菌激发子抑制玉米去乙酰化酶来逃脱植物的免疫反应。
乙酰化是发现最早的酰化修饰类型，在动植物体内都有广泛的存在和重要的调控功能。已知植物宿主内源表达的乙酰化调节酶可能受到病原体的影响，例如炭色孢腔菌能够产生一致被称为HC-toxin（HCT）的多肽类毒素抑制宿主的多种去乙酰化酶，并影响组蛋白乙酰化修饰和部分基因的转录。但是HCT是否对非组蛋白也有影响，却一直是悬而未决的问题。
本篇研究通过质谱实验鉴定到3636个蛋白和2791个乙酰化修饰位点，进一步生信分析发现植物致病真菌炭色孢腔菌产生的HC-toxin（HCT）分子能够抑制宿主本身激活的去乙酰化酶介导的免疫应答机制，从而为真菌的侵染创造有利的环境。
推荐理由：本篇研究揭示了植物被侵染过程中组蛋白和非组蛋白都能被乙酰化修饰的具体机制，这些乙酰化的蛋白介导植物免疫应答过程中的多种功能。
图 植物被侵染过程中部分蛋白发生乙酰化
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时近岁末，宜总结，宜规划。
小编将搜集整理出2018年度最具代表性的蛋白质组学、修饰组学领域的文章，分不同的主题进行盘点介绍：
01、蛋白质修饰（本周五）
02、医学与精准医疗（本周五）
03、植物农业
04........
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