本周给大家推荐一篇发表在JACS上的论文，题目为“Intracellular Formation of a DNA Damage-Induced, Histone Post-Translational Modification Following Bleomycin Treatment”，通讯作者是来自霍普金斯大学的Marc M. Greenberg教授，Marc M. Greenberg教授的研究方向主要涉及核酸化学生物学领域。这篇论文主要开发了一种化学蛋白质组学方法来鉴定由DNA 损伤诱导形成的组蛋白非酶促的翻译后修饰。
C4位氧化脱碱基位点（C4-AP）是一种常见的DNA损伤，抗肿瘤药物博来霉素（BLM）引起的DNA 损伤能够形成大量C4-AP，C4-AP在水溶液存在半缩醛型和开链醛型的互变异构，然而组蛋白上的赖氨酸可以作为亲核试剂进攻羰基导致其从DNA链上断裂，从而进一步在组蛋白上的赖氨酸产生亲电修饰（KMP），这种修饰具有调节染色质结构和基因表达等重要功能。
在这项工作中，作者开发了一种探针来富集含有 KMP修饰的组蛋白并对该修饰进行鉴定。由于在赖氨酸产生的修饰含有一个共轭二烯的结构，可以与硫醇发生迈克尔加成反应。作者设计的探针如图所示，warhead部分为硫醇，可共价捕获KMP修饰；富集的部分为生物素，用来富集KMP修饰的蛋白；中间的linker是由一个光切基团连接，用来对修饰位点进行鉴定。
作者通过用BLM 处理的 HeLa 细胞，诱导细胞产生C4-AP的DNA损伤，进一步分离核蛋白结合捕获探针策略对该修饰进行富集鉴定，结果显示在四种核心组蛋白中的 57 个可能的赖氨酸残基中，鉴定到了 17 个独特的 KMP 位点。接下来作者还合成了三条具有修饰的肽段，通过LC-MS/MS来验证了三个较为重要的位点。此外，作者还通过研究进一步发现了DNA损伤位点与组蛋白赖氨酸残基位点空间位置非常接近。
总之，本文开发了一种化学蛋白质组学方法来鉴定由DNA 损伤诱导形成的组蛋白非酶促的翻译后修饰，后期还需要进一步研究KMP修饰具有的下游生物学效应。
本文作者：ZJ
责任编辑：JGG
原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c02880
文章引用：DOI：10.1021/jacs.2c02880
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