Bioorthogonal chemical reporters for monitoring protein acetylation.
Bioorthogonal chemical reporters for monitoring protein acetylation.
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DOI：
10.1021/ja908871t
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发表时间：
2010-03-24
影响因子：
15
通讯作者：
Hang, Howard C.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yang, Yu-Ying;Ascano, Janice M.;Hang, Howard C.
蛋白质乙酰化修饰是真核生物中重要的翻译后修饰，对生物的多种生物活性起着重要的调节作用。在这里，我们报告了生物正交化学报告，使直接凝胶内荧光可视化和蛋白质组范围内的乙酰化蛋白质通过铜（I）催化的叠氮化物-炔环加成，通常被称为“点击化学”的识别。我们证明，两种炔基-乙酰基-CoA类似物，4-戊炔酰-CoA和5-己炔酰-CoA，作为赖氨酸乙酰转移酶p300的有效底物，并作为体外监测p300催化的蛋白质乙酰化的敏感试剂。此外，我们证明了三个炔基乙酸类似物，3-丁炔酸钠，4-戊炔酸钠，5-己炔酸钠，可以通过生物合成机制，在不同的细胞类型的乙酰化蛋白质的轮廓代谢纳入细胞蛋白质。富集的4-戊炔酸标记的蛋白质的质谱分析揭示了许多报道的以及来自Jurkat T细胞的新的候选乙酰化蛋白质和赖氨酸乙酰化的特定位点。这里描述的生物正交化学报告应该作为研究蛋白质乙酰化的有力工具。
Protein acetylation is a key post-translational modification that regulates diverse biological activities in eukaryotes. Here we report bioorthogonal chemical reporters that enable direct in-gel fluorescent visualization and proteome-wide identification of acetylated proteins via Cu(I)-catalyzed azide−alkyne cycloaddition, often termed “click chemistry”. We demonstrate that two alkynyl-acetyl-CoA analogues, 4-pentynoyl-CoA and 5-hexynoyl-CoA, function as efficient substrates of lysine acetyltransferase p300 and serve as sensitive reagents for monitoring p300-catalyzed protein acetylation in vitro. In addition, we demonstrate that three alkynylacetate analogues, sodium 3-butynoate, sodium 4-pentynoate, and sodium 5-hexynoate, can be metabolically incorporated onto cellular proteins through biosynthetic mechanisms for profiling of acetylated proteins in diverse cell types. Mass spectrometry analysis of the enriched 4-pentynoate-labeled proteins revealed many reported as well as new candidate acetylated proteins from Jurkat T cells and specific sites of lysine acetylation. The bioorthogonal chemical reporters described here should serve as powerful tools for investigating protein acetylation.
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作者：
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通讯作者：
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Seto, Edward
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