分享一篇发表在JACS上的文章,题目为“Living Cell Surfacome Lysine Footprinting (LiFT) Captures Virus-Induced Conformational Dynamics and Uncovers Influenza A Virus Host Factors”,第一通讯作者是来自复旦大学的Ying Zhang研究员,她的研究方向聚焦于翻译后修饰的质谱分析和化学蛋白质组学。这篇文章中,作者开发了活细胞表面赖氨酸足迹(LiFT)策略用于鉴定活细胞表面受体-配体相互作用。

受体-配体相互作用参与病毒感染等多种重要生物过程。鉴定病毒受体有助于理解病毒发病机制和制定靶向抗病毒策略。然而传统的基于遗传和免疫的受体假定策略面临通量低和不适用于跨膜蛋白检测等挑战,近期发展的TPP、TRAP、PELSA等化学蛋白质组学方法对膜蛋白的鉴定深度有限。因此作者利用此前开发的选择性标记活细胞表面赖氨酸残基的OPA-S-S-alkyne探针,鉴定配体诱导的活细胞表面蛋白构象变化和赖氨酸可及性变化。
为了证明LiFT表征配体诱导构象变化的有效性,作者首先测试了其在人血清白蛋白(HSA)-布洛芬相互作用上的表现。质谱结果显示OPA-S-S-alkyne探针标记覆盖了几乎所有HSA赖氨酸残基,并且布洛芬结合区域附近的赖氨酸可及性在布洛芬结合前后发生显著变化,证明LiFT策略可以用于检测配体诱导的构象动态。

接着,作者希望测试LiFT能否用于在活细胞表面鉴定配体诱导的蛋白构象变化,于是选择了EGF与其受体EGFR之间的相互作用进行研究。细胞在EGF处理后进行OPA-S-S-alkyne探针标记,同样可以定量到与已知EGFR构象变化对应的赖氨酸残基可及性改变,证明LiFT策略能够识别细胞表面蛋白的构象变化。

在验证了方法的有效性之后,作者将LiFT策略应用于甲型流感病毒(IAV)结合后宿主细胞表面蛋白的构象变化,鉴定到31个赖氨酸残基可及性增加,296个可及性降低,共58个蛋白表现出显著的构象改变。GO分析显示这些蛋白显著富集与病毒受体活性功能,并与病毒的附着和进入过程密切相关。

为了评估IAV结合后发生显著构象变化的蛋白与病毒感染的功能相关性,作者利用CRISPR在细胞中逐个敲除候选基因,发现IGF1R、ITA2、ITA6和VIME等基因敲除后表现出明显的病毒载量降低。进一步的遗传学和药理学扰动研究表明,IGF1R作为此前未被发现的IAV感染宿主因子,在促进病毒早期进入阶段中发挥功能。
总的来说,本篇文章开发了LiFT这一化学蛋白质组学平台,用于分析配体诱导的活细胞表面蛋白质构象变化,揭示配体-受体相互作用。
本文作者:LCX
责任编辑:LZ
DOI:10.1021/jacs.5c14196
原文链接:https://doi.org/10.1021/jacs.5c14196







