蛋白质通常在某一位置经历共翻译或翻译后的酶切，而不同的酶切位点可能影响蛋白性质和/或活性。例如，蛋白的水解会生成新的N端，而这可能对蛋白质的稳定性至关重要。研究发现蛋白质N端是调节蛋白质降解的最关键信号之一（N-degron pathway）。蛋白质N端上的不同氨基酸可以直接影响蛋白质的稳定性。最近有报道称，具有N端甘氨酸的蛋白质存在形式可以成为两个Cullin-RING E3连接酶复合物的底物，从而通过蛋白酶体降解。这一观察对已有的知识提出了挑战，即体内实验表明N端甘氨酸使蛋白质更加稳定。因此，系统地研究细胞中具有N端甘氨酸的蛋白质存在形式的动态特性可以深化我们对N端甘氨酸调控蛋白质稳定性的理解。蛋白质组学可以高效分析数千种蛋白，使其成为生物和生物医学研究的关键工具。然而，系统地研究具有N端甘氨酸的蛋白质存在形式仍然极具挑战性，因为其中许多形式的蛋白质丰度低，并且它们被细胞中高丰度的蛋白质所掩盖。因此，有效的富集对于全面鉴定和定量具有N端甘氨酸的蛋白质存在形式至关重要。

近日，佐治亚理工学院化学和生物化学系Professor Ronghu Wu团队成员Dr. Senhan Xu开发了一种化学酶法，以高效富集具有N端甘氨酸的蛋白质存在形式进行系统分析，并将该方法应用于研究它们的稳定性。Sortase A可以选择性地靶向具有N端甘氨酸的蛋白质。为了使该方法更加有效，该团队对不同类型的Sortase A（野生型和突变型）进行了检验。并且，在实验流程中使用了双重蛋白酶裂解，以进一步提高富集效率和特异性。该方法应用于系统定量具有N端甘氨酸的蛋白质存在形式的稳定性。该工作从1000多种蛋白质中鉴定了2000多个含有蛋白质N端甘氨酸的独特肽段，并发现许多具有N端甘氨酸的蛋白质存在形式的半衰期非常短。相反，一组具有N端甘氨酸的蛋白质存在形式具有较长的半衰期。生物信息学分析结果显示具有N端甘氨酸的降解速度最快和最慢的蛋白质存在形态具有不同的功能和亚细胞分布。此外，含有N端甘氨酸的膜蛋白和被N端甲硫醚切割的蛋白质存在形式会加速其降解。同时，N端甘氨酸对蛋白质降解的影响与其局部结构、相邻残基和蛋白酶的特异性有关。

这种化学酶法可以广泛应用于研究具有N端甘氨酸的蛋白质存在形式。此外，这项工作为研究细胞中的N端甘氨酸的蛋白质存在形式提供了前所未有且有价值的信息，并推动了我们对蛋白质降解途径的理解。