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研究利用正交反应法标记甲基转移酶底物

来源:科学网 作者: 2011-9-9
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摘要: 精氨酸甲基转移酶在细胞内参与调解了很多重要的过程,同时,他们的失调也与很多疾病有关,例如癌症。美国斯隆癌症研究中心的王瑞等人最近报道了一种新的正交反应的方法——“BioorthogonalProfilingofProteinMethylation(BPPM)”来标记甲基转移酶的底物。传统的研究甲基转移酶底物的方法大多使利用同位素标记的S-腺苷甲硫......


精氨酸甲基转移酶在细胞内参与调解了很多重要的过程,同时,他们的失调也与很多疾病有关,例如癌症。美国斯隆癌症研究中心的王瑞等人最近报道了一种新的正交反应的方法——“Bioorthogonal  Profiling  of  Protein  Methylation  (BPPM)  ”来标记甲基转移酶的底物。

  

传统的研究甲基转移酶底物的方法大多使利用同位素标记的S-腺苷甲硫氨酸(S-adenosyl-L-methionine,  SAM)作为辅酶,同时检查放射性的标记条带。但是这种放射自显影的方法的灵敏度相对偏低,而且不能应用于大规模的蛋白组学研究。在BPPM方法中,王瑞等人通过对甲基转移酶的SAM结合区进行改造,把该区域重要的氨基酸突变成为较小的氨基酸,这样,SAM结合区被扩大;同时,他们也改造了SAM的甲基,从而合成了一系列的SAM同系物。这些同系物含有末端三键。这样,这些改造的集团被突变的甲基转移酶转移到相应的底物上。在《美国化学会志》(JACS)的文章中,王瑞等人通过把PRMT1的Y39和M48突变成为小的氨基酸,使得PRMT1可以转移Pob-SAM  (SAM同系物:4-propargyloxy-but-2-enyl  SAM)的末端三键基团到它的底物上去。这些三键基团可以通过“点击”化学和相应的叠氮基荧光探针反应,从而标记甲基转移酶的底物。

  

同时,王瑞等人也报道了一个灵敏度很高的荧光测定方法来筛选SAM同系物和改造后的甲基转移酶。在这个方法中,甲基转移酶反应的共同副产物S-adenosyl-L-homocystein  (SAH)  在SAH水解酶和ADA脱氨酶的催化下生成homocystein  (Hcy)。  Hcy可以跟一个荧光染料CPM反应,从而可以定量检测甲基转移酶反应。同时,他们还把这个方法发展成为一个高通量筛选的方法,并检测了8个不同的甲基转移酶和5个SAM同系物。他们发现G9a,GLP1  和SUV39H2可以转移SAM的同系物:烯丙基-SAM。

  

PRMT1是非常重要的表观遗传调节蛋白。它拥有重要的组蛋白和非组蛋白底物。但是大多数的PRMT1底物至今仍然是未知的。王瑞等人报道的这一BPPM方法可以和计算生物学和蛋白组学结合,从而迅速地获得大量的有关甲基转移酶底物的信息。

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