A Protein Semisynthesis-Based Strategy to Investigate the Functional Impact of Linker Histone Serine ADP-Ribosylation.
A Protein Semisynthesis-Based Strategy to Investigate the Functional Impact of Linker Histone Serine ADP-Ribosylation.
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DOI：
10.1021/acschembio.2c00091
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发表时间：
2022-04-15
影响因子：
4
通讯作者：
Liszczak, Glen
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Tashiro, Kyuto;Mohapatra, Jugal;Brautigam, Chad A.;Liszczak, Glen
最近开发的化学和酶为基础的技术，安装丝氨酸ADP-核糖基化合成肽，使新的方法来研究聚（ADP-核糖）聚合酶（PARP）的生物学。在这里，我们建立了一个可推广的策略，以制备ADP-核糖基化的肽，是兼容的N-末端，C-末端，和连续的蛋白质连接反应。采用两种独特的蛋白质组装途径来产生在已知DNA损伤依赖性修饰位点处均匀ADP核糖基化的全长接头组蛋白构建体。我们发现，丝氨酸单ADP核糖基化足以减轻接头组蛋白依赖的染色质压实，这种效果被放大的ADP-核糖链延长。我们的工作将极大地扩大ADP-核糖修饰的蛋白质，可以通过半合成，这是一个强大的方法来阐明位点特异性丝氨酸单和多聚ADP-核糖基化对蛋白质功能的直接影响，正在迅速出现构建的范围。
Recently developed chemical and enzyme-based technologies to install serine ADP-ribosylation onto synthetic peptides have enabled new approaches to study poly(ADP-ribose) polymerase (PARP) biology. Here, we establish a generalizable strategy to prepare ADP-ribosylated peptides that are compatible with N-terminal, C-terminal, and sequential protein ligation reactions. Two unique protein-assembly routes are employed to generate full-length linker histone constructs that are homogeneously ADP-ribosylated at known DNA damage-dependent modification sites. We found that serine mono-ADP-ribosylation is sufficient to alleviate linker histone-dependent chromatin compaction and that this effect is amplified by ADP-ribose chain elongation. Our work will greatly expand the scope of ADP-ribose-modified proteins that can be constructed via semisynthesis, which is rapidly emerging as a robust approach to elucidate the direct effects that site-specific serine mono- and poly-ADP-ribosylation have on protein function.
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