Systematic and quantitative assessment of the ubiquitin-modified proteome.
Systematic and quantitative assessment of the ubiquitin-modified proteome.
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DOI：
10.1016/j.molcel.2011.08.025
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发表时间：
2011-10-21
期刊：
影响因子：
16
通讯作者：
Gygi SP
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kim W;Bennett EJ;Huttlin EL;Guo A;Li J;Possemato A;Sowa ME;Rad R;Rush J;Comb MJ;Harper JW;Gygi SP
尽管已知泛素化调节的生物途径多种多样，但泛素化靶向底物的全球鉴定仍然是一个挑战。为了全面表征泛素修饰的蛋白质组（泛素组），我们使用了一种单克隆抗体，该抗体可识别胰蛋白酶消化后含有二甘氨酸 (diGly) 的异肽。我们在约 5000 个蛋白质中鉴定出约 19,000 个二甘氨酸修饰的赖氨酸残基。使用定量蛋白质组学，我们监测了二甘氨酸位点丰度响应蛋白酶体和翻译抑制的时间变化，表明依赖于正在进行的翻译来观察位点丰度的变化以及个体修饰赖氨酸响应蛋白酶体抑制的独特动态。此外，我们证明定量二甘氨酸蛋白质组学可用于鉴定 cullin-RING 泛素连接酶的底物。对泛素组的询问不仅可以定量评估蛋白质稳态保真度的变化，还可以鉴定单个泛素途径酶的底物。
Despite the diverse biological pathways known to be regulated by ubiquitylation, global identification of substrates that are targeted for ubiquitylation has remained a challenge. To globally characterize the ubiquitin-modified proteome (ubiquitinome), we utilized a monoclonal antibody that recognizes diglycine (diGly) containing isopeptides following trypsin digestion. We identify ~19,000 diGly modified lysine residues within ~ 5000 proteins. Using quantitative proteomics we monitored temporal changes in diGly site abundance in response to both proteasomal and translational inhibition indicating both a dependence of on-going translation to observe alterations in site abundance and distinct dynamics of individual modified lysines in response to proteasome inhibition. Further, we demonstrate that quantitative diGly proteomics can be utilized to identify substrates for cullin-RING ubiquitin ligases. Interrogation of the ubiquitinome allows for not only a quantitative assessment of alterations in protein homeostasis fidelity, but also identification of substrates for individual ubiquitin pathway enzymes.
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