大化所磷酸化蛋白質組分析方法研究取得新進展

　　近日，我所生物分離分析新材料與新技術研究組（1809組）鄒漢法、葉明亮等在磷酸化蛋白質組分析新方法研究方面取得新進展。該團隊與加拿大西安大略大學李順成教授研究團隊利用生物分子之間的特異性識別作用建立了一種非抗體的酪氨酸磷酸化肽段富集新方法，顯著提高了酪氨酸磷酸化蛋白質組的分析覆蓋率和靈敏度，相關研究成果以Article形式發表在Nature Chemical Biology(doi:10.1038/nchembio.2178)上。

　　酪氨酸激酶在細胞信號轉導過程中具有重要的調控作用，其異常活化與眾多疾病的發生和發展密切相關，因此是眾多藥物分子的靶標蛋白。由于受到高豐度絲氨酸/蘇氨酸磷酸化的嚴重干擾，常規的磷酸肽富集策略對酪氨酸磷酸肽的富集效果較差。到目前為止，基于抗體的酪氨酸磷酸化蛋白質富集策略是唯一行之有效的手段，但是該方法存在特異性差、重現性低、價格昂貴等缺點。SH2是生物體用于識別酪氨酸磷酸化的結構域，但是天然的SH2親和力弱，不能有效富集酪氨酸磷酸肽。李順成此前通過突變結合區的三個殘基建立SH2超親體，該SH2突變體與酪氨酸磷酸肽的親和力提高了2-3個數量級。我所1809組此次發展的技術則通過聯合使用SH2超親體和該組前期開發的固定鈦離子親和色譜（Ti(IV)-IMAC）實現了酪氨酸磷酸化肽段的高特異性富集。系統對比表明該方法對酪氨酸磷酸化肽段的富集能力優于常見的多種商品化酪氨酸磷酸化抗體，且成本低廉。將該技術應用于9個細胞系酪氨酸磷酸化蛋白質組的分析，鑒定到10,030個高可信的酪氨酸磷酸化位點，其中36%的位點是首次鑒定得到，使酪氨酸磷酸化蛋白質組學的分析達到了一個新的深度和廣度。酪氨酸磷酸化蛋白質組學數據可以揭示不同腫瘤細胞系中酪氨酸激酶的活化情況，對于指導用藥、促進疾病的精準治療具有重要意義。

　　我所1809組在蛋白質組翻譯后修飾方面發展了多種分析新方法，包括建立了新型的固定金屬離子親和色譜磷酸肽富集技術和多維色譜分析新方法，實現了人肝磷酸化蛋白質組兩萬多個磷酸化位點（最大數據集）的系統鑒定；開展了修飾酶與底物的復雜體系酶促動力學的研究，發現修飾程度不依賴于蛋白質的豐度；建立了完整糖肽的質譜鑒定方法，實現了糖型特異性的糖基化蛋白質組學分析；發展了基于定量蛋白質組的修飾酶底物篩選方法，實現了激酶CK2和蛋白酶Caspase底物的規模化鑒定等。

　　 該工作得到了國家自然科學基金委、科技部項目的資助。