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        研究人员使用质谱法大规模分析蛋白质精氨酸甲基化

        蛋白质精氨酸氨基酸残基的甲基化(即甲基的加成)是由称为蛋白精氨酸甲基转移酶(PRMT)的九种酶家族催化的翻译后修饰(PTM)。

        由于PRMTs在几种基本的生理过程中的作用以及对包括癌症和神经系统疾病在内的各种疾病的影响,因此在科学界越来越受到关注。PRMT1的丢失在发展的早期是致命的,而在不同类型的肿瘤中经常观察到过表达,并且与患者预后不良相关,这表明PRMTs的抑制可能代表了肿瘤学的有效治疗方法。而且,PTM水平在不同的肿瘤类型中被调节,并且DNA相关蛋白(组蛋白)的PTM的局部和全局变化都与肌萎缩性侧索硬化症有关。由于大量科学证据表明它们在细胞病理生理中的作用,已经设计和开发了几种PRMT抑制剂作为潜在的新型药物。例如,一种有效的,可逆的I型PRMT抑制剂已显示在人类癌症模型中具有抗肿瘤作用,并且一些分子候选药物已进入实体瘤和淋巴瘤的临床试验。

        欧洲肿瘤研究所负责人Tiziana Bonaldi博士说:“尽管它是在1968年首次描述的,但近30年来,人们对蛋白精氨酸甲基化的程度,对蛋白活性的影响以及对它的影响知之甚少。生物学作用:1996年发现了首个能够催化精氨酸甲基化的PRMT,此后发现了9种具有相同功能的蛋白质,但是,低效的分析方法在很大程度上限制了对其生物学功能的全面理解。光谱法已成为研究模型系统中蛋白质精氨酸甲基化程度并确定PRMT目标的理想分析策略,从而为该领域提供了丰富的知识。”

        Bonaldi博士及其同事在《Current Protein&Peptide Science》杂志上发表的文章中概述了最先进的精氨酸甲基蛋白质组学,描述了导致的创新-源自Mathias Mann小组的第一篇描述。高质量的2004年高质量的蛋白质组-最新的研究对数百种细胞蛋白质上发生的蛋白质甲基化事件进行了分析。在整个审查过程中,作者描述了生化方法和质谱数据分析或精氨酸甲基化位点识别的计算方法中的实现方式,并讨论了最常用策略的利弊。

        此外,还讨论了仍在开发中的与蛋白质-精氨酸甲基化分析有关的相关问题,例如,从质谱碎裂光谱中区分对称和不对称的精氨酸-二甲基化。“这两种修饰具有相同的质量,但是它们被不同的PRMT催化并且具有明显不同的生物学结果,” Bonaldi解释说。“事实上,即使例如两者都在转录调控中起作用,尽管不对称二甲基化处于激活状态,对称二甲基化却具有抑制作用。因此,能够区分这两个过程至关重要。”

        最后,主要重点是重甲基SILAC策略,这是更传统的SILAC(在细胞培养物中用氨基酸进行稳定同位素标记)的一种变体。“重甲基SILAC策略的设计旨在提高通过质谱法鉴定体内精氨酸甲基肽的信心,”-Bonaldi继续说道,“并且,最近为处理重甲基而定制的临时算法的开发将促进该方法的使用。 SILAC数据集,例如MethylQuant和hmSEEKER。”

        重要的是,作者得出的结论是,对当前可用的分析方法的优化及其系统应用将在蛋白质甲基化参与生物过程的未来研究中发挥关键作用,在相关细胞生物学过程中提供重要的见解,并可能提供潜在的新方法。在临床环境中开发的目标。

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