推荐一篇发表在Cell Reports上的文章，文章标题为“Temporal alterations of the nascent proteome in response to mitochondrial stress”。本文通讯作者是来自IMol波兰科学院的Agnieszka Chacinska教授，其课题组致力于通过生物化学和细胞生物学的技术策略，对线粒体动态蛋白质组进行探索与解析。本文中，作者设计并构建了线粒体应激下的新生蛋白质组的富集与鉴定策略，实现了全局性蛋白质翻译过程的评价与解析。
对于活细胞而言，蛋白质的合成是维持生命活动的核心进程。为了能够为各类细胞生物学通路及时地提供大量功能蛋白，需要消耗大量的能量，以维持细胞蛋白稳态平衡。因此，当细胞花费大量能量来面对应激压力等挑战时，蛋白质的合成会显著地受到影响。线粒体作为细胞内的能量供给核心，其在线粒体应激下引发翻译抑制的机制并未被有效解析。因此，本文中，作者试图对此过程进行探索。为了能够对此过程进行全面解析，作者建立了具有高时间分辨率的监测策略，对线粒体应激下的新生蛋白质组进行追踪。首先，他们选取了具有诱导线粒体去极化能力的羰基氰酯-3-氯苯基腙（CCCP）分子，建立了可逆的线粒体应激模型。在此模型中，低浓度的CCCP在与细胞共孵育1小时内即可引发明显的翻译衰减，而洗涤去除后30分钟内则可基本恢复翻译稳态。随后，为了能够对新生蛋白进行表征，他们采用了BONCAT技术，通过代谢插入策略，将带有叠氮富集基团的非天然氨基酸引入到新生蛋白上。由此，他们可以通过“点击化学”反应，在目标蛋白上引入荧光团或者富集基团，进而进行后续的检测。至此，线粒体应激下的时间分辨翻译蛋白质组监测平台得以构建完成。基于此，他们使用CCCP对细胞进行1小时的压力诱导后，撤去药物，换成正常的培养基再继续培养1小时。在此过程中，每隔30分钟，他们按照BONCAT的策略，对新生蛋白质组进行动力学分析，最后通过合理的数据处理，以呈现出翻译蛋白质的组动态变化过程。结果显示，如预期一般，线粒体压力引发了整体翻译过程的衰减，并且这种衰减过程在去除药物之后得以有效恢复。意外的是，在此动态恢复过程中，线粒体翻译组先于胞质翻译组启动，而这样的不同步的翻译机制很可能与两者的核糖体蛋白的调控机制有关。此外，他们还聚焦于在压力诱导下出现信号显著降低的蛋白，EEF1A1。EEF1A1的敲低同样诱导了类似于应激诱导下的新生蛋白质组的重塑，包括新生呼吸链蛋白的改变。因此，他们猜测EEF1A1可能是和新生蛋白质重塑相关的重要蛋白。综上，作者设计并构建了时间动态翻译蛋白质组的解析平台，对线粒体应激压力下的新生蛋白质组进行了表征与探索。他们为新生蛋白质组的重塑提供了巨大的数据库资源，为线粒体功能的生理与病理学解析提供了理论基础。https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211124724011549原文引用：DOI: 10.1016/j.celrep.2024.114803
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