Chem. Eur. J. | 组蛋白赖氨酸类巴豆酰化修饰的新型H3g27Cr多肽探针

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北京大学深圳研究生院李子刚/尹丰课题组报道了一种组蛋白赖氨酸类巴豆酰化修饰的新型H3g27Cr多肽探针,它可以通过共价邻近诱导的方式有效地识别组蛋白Kcr相互作用蛋白。


组蛋白翻译后修饰(PTM)在人类细胞的表观遗传调控中发挥着重要作用。随着质谱技术的广泛应用,许多组蛋白翻译后修饰被报道,包括赖氨酸乙酰化和巴豆酰化修饰等。赖氨酸巴豆酰化(Kcr)由芝加哥大学赵英明教授团队最早在组蛋白中发现,其主要位于基因的增强子或转录起始位点。赖氨酸的巴豆酰化修饰具有独特的α,β-不饱和官能团,使其具有与附近的Kcr相互作用蛋白的半胱氨酸发生迈克尔加成反应的潜力。然而,Kcr的反应性受到γ甲基的空间阻碍而不太可能发生。

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基于此,北京大学深圳研究生院李子刚/尹丰课题组根据迈克尔加成中α,β-不饱和酯通常比α,β-不饱和酰胺更具反应性的特点,设计了用酯代替酰胺的类巴豆酰化共价基团。作者首先通过PDZΔRGS3和PLCγ1-c SH2的蛋白质配体结合模型验证了类巴豆酰化基团的半胱氨酸反应性,然后开发了基于组蛋白H3K27Cr的共价多肽探针H3g27Cr并验证了该多肽探针与H3K27Cr抗体和已知组蛋白巴豆酰化reader结合的特异性。作者通过进一步的实验证明了该多肽探针共价结合组蛋白去巴豆酰化酶HDAC1的可行性并利用该多肽探针成功鉴定并验证了一种未知的H3K27Cr相互作用蛋白STAT3,最后研究了STAT3在组蛋白赖氨酸乙酰化/巴豆酰化修饰中的生物学功能。在这项工作中,作者开发了一种基于组蛋白赖氨酸巴豆酰化修饰的新型共价多肽探针,及其在组蛋白巴豆酰化修饰相互作用蛋白识别和生物功能探索中的应用,为组蛋白巴豆酰化修饰的研究提供了一种新的思路和方法。

文信息

Development of Lysine Crotonyl-mimic Probe to Covalently Identify H3K27Cr Interacting Proteins

Xiaochun Guo, Yuena Wang, Yuhao An, Zhihong Liu, Jianbo Liu, Jiaxin Chen, Mei-miao Zhan, Mingcha Liang, Zhanfeng Hou, Chuan Wan, Feng Yin, Rui Wang, Zigang Li


Chemistry – A European Journal

DOI: 10.1002/chem.202301624


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