
2024年9月18日,南方科技大学的王鹏程先生(拜谱生物工程联合实验家)及其研究团队在Nature Plants上发表了题为“Highly sensitive site-specific SUMOylation proteomics in Arabidopsis”的研究论文。该论文通过向拟南芥sumo1 sumo2突变体中插入赖氨酸缺失的SUMO1基因(K0-SUMO1),以创立了种几步赖氨酸低下SUMO聚集方案,在校园营销推广活动的环节之中所构建了新 的植被SUMO化淀粉酶质组数据信息库,为进一步探索SUMO化如何调节蛋白质功能提供了宝贵资源。
英语题目的:Highly sensitive site-specific SUMOylation proteomics in Arabidopsis
中文字幕填空题:拟南芥中高度敏感的位点特异性SUMO化蛋白质组学
发表过杂志期刊:Nature Plants
后果成分:15.8
深入分析工作思路
图1深入分析基本思路图
实验最终结果
01、拟南芥K0-SUMO1血清质混合物析
先前的研究表明sumo1-1、sumo2-1双突变体是没有办法正常发育的,因此作者先将K0-SUMO1基因片段导入sumo1-1、sumo2-1双突变体中,发现植物生长基本正常,并且通过Western Blot实验观察到K0-SUMO1植物中的蛋白可能具有功能性。因此,我们进一次借助seo的几步亲和含有的办法展开质谱解析,共鉴定到2000+个独特的SUMO化位点、1300个SUMO化蛋白,其中拟南芥SUMO化位点的位置更加多样化,会发生在不同的基序上,与其他真核生物不同。SUMO化蛋白质组的GO功能分析发现检测到的蛋白质主要在不同的核过程发挥作用,包括基因沉默、基因调控以及DNA修饰和修复。
图2 SUMO化遮盖淀粉酶质组(图源:Sang T et al., Nat Plants, 2024)
02、SUMO化掩盖淀粉酶和位点的认证
为了让查验潜在性的的SUMO1核蛋白,本研究通过原核表达系统获得重组SUMO化蛋白,并实现了离体工作。作者随机选择了九个候选蛋白,通过免疫印迹法发现在SUMO1蛋白存在的情况下,这些候选蛋白都可以发生SUMO化。随后使用野生型和位点突变的重组SUMO1蛋白进行了体外SUMO化实验,以检验SUMO化掩盖位点,实验结果表明多个鉴定到的底物位点在体外仍可以发生SUMO化修饰。综上所述,SUMO化位点的定点突变和体外SUMO化实验进一步验证了组学方法鉴定结果的准确性。
图3 SUMO化核蛋白和位点的身体外认证(图源:Sang T et al., Nat Plants, 2024)
03、热驱散血清质组的按量更
前面的实验结果发现在高温胁迫的拟南芥幼苗中鉴定出了1300个SUMO化蛋白。为了进一步评估SUMO化修饰如何调节蛋白质功能,本研究通过TMT营养素质组学比较了热应激前后潜在SUMO化蛋白丰度变化。结果发现在30分钟热应激后,有1,666个和429个蛋白质分别显示出明显上调和下调。在SUMO化的底物中,共鉴定出435个蛋白质,其中有128个蛋白质上调,16个蛋白质下调。因此,这些结果表明SUMO化修饰可能与目标蛋白质的稳定性增加相关。
图4 为TMT的定量分析球脂肪酸组学(图源:Sang T et al., Nat Plants, 2024)
拜谱工作小结
本研究从蛋清质组的分析角度提供了关于SUMO化作用的生物学功能和位点特异性的信息。通过将赖氨酸缺失突变体SOMO1(K0-SUMO1)引入转基因拟南芥,以创立另一种灵活度较高的SUMO化血清纯化和质谱的检测手段。这种方法从热处理的KO-SUMO1幼苗的1300个SUMO1蛋白中鉴定出超过2200个SUMO1化位点,并通过体外实验验证了方法的准确性,显著地加深了我们对植物SUMO1的理解。热打断蛋白质降钙素原检测会比较表明SUMO化修饰增强了SUMO1受体的稳定性。总之,本研究为SUMO化修饰的检测提供了新的方法,为探索SUMO化蛋白功能奠定了重要基础。拜谱生物作为一家国内领先的多组学服务公司,可提供蛋白组、修饰组、代谢组、转录组、时空组等组学产品,SUMO化遮盖蛋清质组做针对特点遮盖物品,采取有效率的聚集工艺、基础科学的Astral设备可达到SUMO化蛋清和位点的高品性能检测出。此外,王鹏程教受充当拜谱小编团成员英文,在成品新产品开发整个过程中为我方作为技术专业建议大家和专业指导,以更好的产品回馈大家,欢迎大家咨询!
符合论文资料:Sang T, Xu Y, Qin G, et al. Highly sensitive site-specific SUMOylation proteomics in Arabidopsis. Nat Plants. 2024;10(9):1330-1342. doi: 10.1038/s41477-024-01783-z.