System-wide identification of wild-type SUMO-2 conjugation sites.
System-wide identification of wild-type SUMO-2 conjugation sites.
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DOI：
10.1038/ncomms8289
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发表时间：
2015-06-15
影响因子：
16.6
通讯作者：
Vertegaal, Alfred C. O.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hendriks, Ivo A.;D'Souza, Rochelle C.;Chang, Jer-Gung;Mann, Matthias;Vertegaal, Alfred C. O.
SUMO化是一种可逆的翻译后修饰（PTM），调节所有的核过程。通过质谱法（MS）鉴定SUMO化位点已被庞大的胰蛋白酶片段阻碍，这迄今为止需要使用突变的SUMO。在这里，我们提出了一个SUMO特异性的蛋白酶为基础的方法，规避这个问题，被称为蛋白酶依赖识别SUMO修饰（PRISM）。PRISM允许检测SUMO化的蛋白质以及鉴定SUMO化的特异性位点，而使用野生型SUMO。该方法具有通用性，可广泛应用于赖氨酸蛋白质转移修饰的研究。我们采用PRISM与高分辨率MS相结合，以确定SUMO化位点的HeLa细胞在标准生长条件下，并在热休克反应。我们确定了751个野生型SUMO化位点的内源性蛋白质，包括200个动态SUMO网站在热休克反应。因此，我们已经开发出一种方法，能够定量研究野生型哺乳动物的SUMO在特定的网站和系统范围内的水平。 胰蛋白酶消化SUMO化的蛋白质产生大的肽，使得这种翻译后修饰的蛋白质组学表征特别具有挑战性，除非使用突变体SUMO。Hendriks等人提出了一种定量鉴定野生型SUMO位点的方法。
SUMOylation is a reversible post-translational modification (PTM) regulating all nuclear processes. Identification of SUMOylation sites by mass spectrometry (MS) has been hampered by bulky tryptic fragments, which thus far necessitated the use of mutated SUMO. Here we present a SUMO-specific protease-based methodology which circumvents this problem, dubbed Protease-Reliant Identification of SUMO Modification (PRISM). PRISM allows for detection of SUMOylated proteins as well as identification of specific sites of SUMOylation while using wild-type SUMO. The method is generic and could be widely applied to study lysine PTMs. We employ PRISM in combination with high-resolution MS to identify SUMOylation sites from HeLa cells under standard growth conditions and in response to heat shock. We identified 751 wild-type SUMOylation sites on endogenous proteins, including 200 dynamic SUMO sites in response to heat shock. Thus, we have developed a method capable of quantitatively studying wild-type mammalian SUMO at the site-specific and system-wide level. Tryptic digestion of SUMOylated proteins generates large peptides, rendering proteomic characterisation of this post-translational modification particularly challenging unless mutant SUMO is used. Hendriks et al. present a method that allows the quantitative identification of wild-type SUMO sites.
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