Proteomics Links Ubiquitin Chain Topology Change to Transcription Factor Activation.
Proteomics Links Ubiquitin Chain Topology Change to Transcription Factor Activation.
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蛋白质组学将泛素链拓扑变化与转录因子激活联系起来。
DOI：
10.1016/j.molcel.2019.07.001
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发表时间：
2019-10-03
期刊：
影响因子：
16
通讯作者：
Xu P
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Li Y;Dammer EB;Gao Y;Lan Q;Villamil MA;Duong DM;Zhang C;Ping L;Lauinger L;Flick K;Xu Z;Wei W;Xing X;Chang L;Jin J;Hong X;Zhu Y;Wu J;Deng Z;He F;Kaiser P;Xu P
随着不同泛素链拓扑结构的鉴定，泛素信号传导出现了令人惊讶的复杂性。然而，不同的泛素编码如何控制生物过程的机制仍知之甚少。在此，我们使用定量全蛋白质组质谱法来鉴定受赖氨酸11（K11）连接的泛素链调控的酵母蛋白质。将细胞增殖与含硫氨基酸代谢联系起来的整个Met4通路受到K11链的显著影响，因此被选作机制研究。我们之前已经证明，一条K48连接的泛素链会抑制转录因子Met4。在此我们表明，有效的Met4激活需要K11连接的拓扑结构。从机制上讲，我们的结果表明，K48链与Met4中一个拓扑选择性串联泛素结合区域结合，并与基础转录机制对同一区域的结合产生竞争。转变为富含K11的链结构会消除这种竞争，并允许基础转录复合物结合以激活转录。
李等人发现，转录因子Met4上从K48连接转变为K11连接的链拓扑结构，缓解了K48链和基础转录复合物对Met4串联泛素结合结构域（tandem - UBD）结合的竞争。这些发现为泛素链拓扑结构在泛素信号传导中的作用提供了见解。
A surprising complexity of ubiquitin signaling has emerged with identification of different ubiquitin chain topologies. However, mechanisms of how the diverse ubiquitin codes control biological processes remain poorly understood. Here, we use quantitative whole proteome mass spectrometry to identify yeast proteins that are regulated by lysine 11 (K11)-linked ubiquitin chains. The entire Met4 pathway, which links cell proliferation with sulfur amino acid metabolism, was significantly affected by K11 chains and selected for mechanistic studies. Previously we demonstrated that a K48-linked ubiquitin chain represses the transcription factor Met4. Here we show that efficient Met4 activation requires a K11-linked topology. Mechanistically our results propose that the K48 chain binds to a topology-selective tandem ubiquitin binding region in Met4 and competes with binding of the basal transcription machinery to the same region. The change to K11 enriched chain architecture releases this competition and permits binding of the basal transcription complex to activate transcription. Li et al. discovered that a chain topology change from K48 to K11 linkages on the transcription factor Met4 relives competition between the K48 chain and the basal transcription complex for binding to the Met4 tandem-UBD. These findings provided insight into the role of ubiquitin chain topologies in ubiquitin signaling.
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