Technical report: Targeted proteomic analysis reveals enrichment of atypical ubiquitin chains in contractile murine tissues.
Technical report: Targeted proteomic analysis reveals enrichment of atypical ubiquitin chains in contractile murine tissues.
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DOI：
10.1016/j.jprot.2020.103963
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发表时间：
2020-10-30
影响因子：
3.3
通讯作者：
Trost M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Heunis T;Lamoliatte F;Marín-Rubio JL;Dannoura A;Trost M
泛素化是一种复杂的翻译后修饰，参与所有生物学过程。它的多效性效应是由形成复杂的多聚泛素链结构的能力驱动的，这些结构可以影响生物学功能。在这项研究中，我们优化了样品制备和色谱分离的泛素肽绝对定量平行反应监测（Ub-AQUA-PRM）。使用这种改进的Ub-AQUA-PRM测定，我们能够在10分钟LC-MS/MS运行中定量所有泛素链类型。我们用这种方法来确定小鼠骨髓源性巨噬细胞和不同小鼠组织中的泛素链连接组成。我们可以显示小鼠组织中泛素水平的组织特异性差异，其中多聚泛素链类型占泛素总库的一小部分。有趣的是，我们观察到心脏和肌肉中非典型（K33）泛素链的富集。我们的方法能够高通量筛选不同小鼠组织中的泛素链连接组成，并强调了非典型泛素化在收缩组织中的可能作用。我们对哺乳动物组织中泛素链连接组成的理解存在很大的知识缺口。定义这种体内泛素链连接景观可以揭示组织中不同泛素链类型的功能重要性。在这项研究中，我们改进了先前描述的Ub-AQUA-PRM测定，以高通量方式定量所有泛素链类型。使用这种方法，我们提供了新的数据在原代小鼠巨噬细胞和组织中的泛素链连接组合物，并揭示了非典型的泛素链在收缩组织中的富集。因此，我们的方法应该能够快速，高通量筛选不同样品类型的泛素链连接组合物，如在小鼠原代细胞和组织中所示。
Ubiquitylation is an elaborate post-translational modification involved in all biological processes. Its pleotropic effect is driven by the ability to form complex polyubiquitin chain architectures that can influence biological functions. In this study, we optimised sample preparation and chromatographic separation of Ubiquitin peptides for Absolute Quantification by Parallel Reaction Monitoring (Ub-AQUA-PRM). Using this refined Ub-AQUA-PRM assay, we were able to quantify all ubiquitin chain types in 10-min LC-MS/MS runs. We used this method to determine the ubiquitin chain-linkage composition in murine bone marrow-derived macrophages and different mouse tissues. We could show tissue-specific differences in ubiquitin levels in murine tissues, with polyubiquitin chain types contributing a small proportion to the total pool of ubiquitin. Interestingly, we observed enrichment of atypical (K33) ubiquitin chains in heart and muscle. Our approach enabled high-throughput screening of ubiquitin chain-linkage composition in different murine tissues and highlighted a possible role for atypical ubiquitylation in contractile tissues. Large knowledge gaps exist in our understanding of ubiquitin chain-linkage composition in mammalian tissues. Defining this in vivo ubiquitin chain-linkage landscape could reveal the functional importance of different ubiquitin chain types in tissues. In this study, we refined the previously described Ub-AQUA-PRM assay to enable quantification of all ubiquitin chain types in a high-throughput manner. Using this assay, we provided new data on the ubiquitin chain-linkage composition in primary murine macrophages and tissues, and revealed an enrichment of atypical ubiquitin chains in contractile tissues. Our approach should thus enable rapid, high-throughput screening of ubiquitin chain-linkage composition in different sample types, as demonstrated in murine primary cells and tissues.
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