SCASP-PTM揭示p62蛋白降解和ALDOA介导的肿瘤进展机制

分享一篇发表在Cell Reports上的文章，文章标题为“Comprehensive PTM profiling with SCASP-PTM uncovers mechanisms of p62 degradation and ALDOA-mediated tumor progression”，文章通讯作者是来自厦门大学的钟传奇老师、李敏杰老师和来自广东医科大学第二附属医院的王金领老师。钟老师的研究方向主要是利用SWATH-MS定量质谱来研究细胞内信号通路。

蛋白质翻译后修饰（PTMs）能够对蛋白质的功能发挥复杂的调控功能。然而同一蛋白质往往能够发生多种多样的PTMs，并对蛋白的功能起到不同的影响。因此，对于多种PTMs的同时鉴定对于理解PTMs之间的串扰有着非常重要的意义。此前针对多种PTMs的检测高度依赖多重同位素标记方式和样品的大规模分离。这篇文章中，作者就利用了SDS-环糊精辅助的质谱样品制备方法(SDS-cyclodextrin-assisted sample preparation, SCASP)，实现了在无须脱盐的条件下串联富集多种PTM；同时利用DIA-MS进行定量。

作者首先对磷酸化、泛素化、糖基化、生物素化四种常见的翻译后修饰建立了使用SDS-环糊精辅助的质谱样品制备流程。具体来说，就是作者在使用SDS作为去垢剂提取蛋白质组后，不经过除盐而是加入环糊精捕获溶剂中的SDS从而使得蛋白质组可以直接进行酶切消化，并且使得体系兼容后续肽段水平上的包括iMAC、IP、AP等富集方法。

作者分别比较了使用传统除盐方法和利用SCASP对于多种PTM的鉴定数量，结果表明在多种PTM上，SCASP-PTM和传统方法表现得一样好甚至比传统除盐方法表现得更好。

进一步，作者利用这一方法对Poly (I:C)诱导的Hela-S3细胞的全蛋白质组以及PTM进行了全局性的检测，并且分析了蛋白质组和PTM的变化的时间动力学，以对病毒防御和免疫信号传导的动态过程进行刻画。

作者发现蛋白p62/SQSTM1（一种选择性自噬受体蛋白）的表达和其磷酸化/泛素化的水平在poly(I:C)刺激之后有着明显的动态调节过程，并且随着诱导时间增加蛋白发生了明显的降解。通过突变实验，作者证明了在p62上的只有K420的泛素化和S28的磷酸化对该蛋白的稳定性起到重要影响，并通过Kinase Library工具和在上调蛋白中筛选E3 ligase，找到了这两个PTM的对应的writer。