Engineered SH2 Domains for Targeted Phosphoproteomics.
Engineered SH2 Domains for Targeted Phosphoproteomics.
复制标题
用于靶向磷酸化蛋白质组学的工程化SH2结构域。
DOI：
10.1021/acschembio.2c00051
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发表时间：
2022-06-17
影响因子：
4
通讯作者：
Sidhu, Sachdev S.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Martyn, Gregory D.;Veggiani, Gianluca;Kusebauch, Ulrike;Morrone, Seamus R.;Yates, Bradley P.;Singer, Alex U.;Tong, Jiefei;Manczyk, Noah;Gish, Gerald;Sun, Zhi;Kurinov, Igor;Sicheri, Frank;Moran, Michael F.;Moritz, Robert L.;Sidhu, Sachdev S.
对磷酸化蛋白质组的全面分析对于理解人类疾病的分子机制是必不可少的。然而，目前用于富集磷酸酪氨酸（pTyr）的工具在其适用性和范围方面受到限制。在这里，我们设计了新的超级结合物Src同源2（SH 2）结构域，其富集了不同的pTyr肽组。我们使用噬菌体展示来选择对pTyr具有高亲和力的Fes-SH 2结构域变体（superFes; sFes 1），并解决其与pTyr-肽结合的结构。我们对sFes 1和另一种SH 2超结合剂superSrc-SH 2（sSrc 1）的超结合机制进行了系统的结构-功能分析。我们将sFes 1和sSrc 1的超结合基序移植到17个额外的SH 2结构域中，并证实了对特定pTyr肽的结合亲和力增加。使用质谱（MS），我们证明了SH 2超结合剂具有独特的特异性特征和上级富集pTyr肽的能力。最后，使用SH 2超结合物的组合作为亲和纯化（AP）工具，我们表明可以以无与伦比的深度和覆盖度富集pTyr-肽的独特子集。
A comprehensive analysis of the phosphoproteome is essential for understanding molecular mechanisms of human diseases. However, current tools used to enrich phosphotyrosine (pTyr) are limited in their applicability and scope. Here, we engineered new superbinder Src-Homology 2 (SH2) domains that enrich diverse sets of pTyr-peptides. We used phage display to select a Fes-SH2 domain variant (superFes; sFes1) with high affinity for pTyr and solved its structure bound to a pTyr-peptide. We performed systematic structure–function analyses of the superbinding mechanisms of sFes1 and superSrc-SH2 (sSrc1), another SH2 superbinder. We grafted the superbinder motifs from sFes1 and sSrc1 into 17 additional SH2 domains and confirmed increased binding affinity for specific pTyr-peptides. Using mass spectrometry (MS), we demonstrated that SH2 superbinders have distinct specificity profiles and superior capabilities to enrich pTyr-peptides. Finally, using combinations of SH2 superbinders as affinity purification (AP) tools we showed that unique subsets of pTyr-peptides can be enriched with unparalleled depth and coverage.
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