Mol. Cell | 甲醛诱导的RNA-蛋白交联物可以被K6连接的泛素标记

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为大家分享一篇发表在Molecular Cell上的文章:K6-linked ubiquitylation marks formaldehyde-induced RNA-protein crosslinks for resolution,通讯作者是美茵茨约翰内斯·古腾堡大学的Petra Beli,他们课题组的研究方向是DNA损伤及泛素化过程。 

 

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活性醛是一类由正常细胞代谢或饮酒行为产生的代谢小分子,醛清理机制受损会导致过量醛类积聚在人体中导致DNA损伤和转录抑制等问题。本文聚焦了另一种醛容易诱导产生的毒性机制,即诱导RNA-蛋白交联(RNA-protein crosslink,RPC),其会使得核糖体停滞并抑制人体细胞翻译。作者在本文中展示了甲醛诱导的RPC中的mRNA会被K6连接的E3泛素连接酶RNF14识别从而降解。 


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首先,作者评估了亚致死量的甲醛处理人类细胞产生的蛋白质组、磷酸化蛋白质组和泛素化蛋白质组的变化,观察到了甲醛处理下细胞的蛋白新生翻译受到抑制、细胞活力下降。同时,泛素化组结果表明198个蛋白上的287个泛素化位点发生了显著的上调。其中非典型性的K6连接泛素化,而其他泛素化类型则不受明显影响,并且其他诱导DNA损伤的压力并不能导致K6连接泛素化上调,只有UV交联和FA交联导致了这种现象的产生。作者进一步通过4SU代谢标记结合345nm光照确定了这种上调是由于RNA与蛋白的交联而非DNA交联,说明了这种K6连接的泛素化是为了应对RNA与蛋白交联产生的压力。 

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之后作者使用正交有机相分离(Orthogonal organic phase separation,Oops)方法鉴定了在甲醛处理后主要产生的RPC种类,发现其主要发生在与mRNA结合的蛋白中,其中主要被富集出的蛋白都能观察到明显的K6泛素化。 



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为了确定哪种E3 ligase在催化RPC的K6泛素化上扮演主要作用,作者敲除了几种常见的K6泛素化相关的E3 ligase,结果表明RNF14的敲除可以完全消除FA处理时的K6泛素化,TurboID的结果也表明形成RPC后RNF14附近的蛋白与此前FA交联富集出的蛋白相符。这可能暗示了一种活性醛处理压力下细胞自发降解RPC的解毒机制。 


本文作者:LYC

责任编辑:FTY

文章链接:https://www.cell.com/molecular-cell/fulltext/S1097-2765(23)00848-1

原文引用:DOI: 10.1016/j.molcel.2023.10.011

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