利物浦大學(xué)的研究人員在細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)領(lǐng)域取得了重大突破。
在人類中，細(xì)胞中的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通常調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長(zhǎng)和修復(fù)。然而，異常的細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)導(dǎo)致許多疾病，包括癌癥和神經(jīng)退行性變。因此，在健康和疾病狀態(tài)下識(shí)別控制細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的特定蛋白質(zhì)有助于加速疾病生物標(biāo)志物和藥物靶點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)。
由Claire Eyers教授領(lǐng)導(dǎo)的大學(xué)生物化學(xué)系的一個(gè)團(tuán)隊(duì)使用了一種新的涉及質(zhì)譜的分析工作流程，該流程顯示細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中的蛋白質(zhì)修飾(磷酸化)現(xiàn)象比以前想象的要多樣和復(fù)雜得多。這項(xiàng)發(fā)表于《EMBO雜志》的研究為生物科學(xué)和臨床研究者開(kāi)辟了一個(gè)新的領(lǐng)域。
蛋白質(zhì)磷酸化涉及蛋白質(zhì)的磷酸基團(tuán)，是蛋白質(zhì)功能的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子。定義位點(diǎn)特異性磷酸化對(duì)于理解基礎(chǔ)和疾病生物學(xué)非常重要。在脊椎動(dòng)物中，研究的重點(diǎn)是絲氨酸、蘇氨酸和酪氨酸氨基酸的磷酸化。然而，越來(lái)越多的證據(jù)表明，其他“非標(biāo)準(zhǔn)”氨基酸的磷酸化也調(diào)控著細(xì)胞生物學(xué)的關(guān)鍵方面。
不幸的是，表征蛋白質(zhì)磷酸化的標(biāo)準(zhǔn)方法在很大程度上不適合分析這些新的非標(biāo)準(zhǔn)磷酸化。迄今為止，人類蛋白質(zhì)磷酸化的完整領(lǐng)域尚未被探索。
本研究報(bào)道了一種富集磷酸肽的新策略，該策略可以通過(guò)基于質(zhì)譜的蛋白質(zhì)磷酸組學(xué)來(lái)識(shí)別人類蛋白質(zhì)上組氨酸、精氨酸、賴氨酸、天冬氨酸、谷氨酸和半胱氨酸的磷酸化位點(diǎn)。
值得注意的是，研究人員發(fā)現(xiàn)獨(dú)特的“非標(biāo)準(zhǔn)”磷酸化位點(diǎn)的數(shù)量約為絲氨酸、蘇氨酸和酪氨酸殘基上觀察到的數(shù)量的三分之一。
綜合生物研究所蛋白質(zhì)組研究中心首席研究員Claire Ayers教授表示：“本資源報(bào)道的新的非標(biāo)準(zhǔn)磷酸化位點(diǎn)可能僅代表冰山一角；確定脊椎動(dòng)物和無(wú)脊椎動(dòng)物中可能存在多樣化的磷酸化景觀，這是未來(lái)的一個(gè)重要挑戰(zhàn)。
“許多非標(biāo)準(zhǔn)磷酸化位點(diǎn)的多樣性和普遍性提出了一個(gè)問(wèn)題，即它們?nèi)绾未龠M(jìn)全球細(xì)胞生物學(xué)，它們能否代表疾病相關(guān)信號(hào)網(wǎng)絡(luò)中的生物標(biāo)志物、藥物靶點(diǎn)或抗靶點(diǎn)。
“我們開(kāi)發(fā)的基于質(zhì)譜的分析工作流程，將使來(lái)自世界各地的科學(xué)家能夠高通量地定義和理解這些新的蛋白質(zhì)修飾類型的調(diào)控變化，我們已經(jīng)證明這種變化已經(jīng)在人類細(xì)胞中得到廣泛應(yīng)用?！?
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