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J. Am. Chem. Soc. | ​通过泛素链的化学多样化解析其分支结构的编码信号

分享一篇发表在JACS上的文章,文章标题“Chemical Diversification of Enzymatically Assembled Polyubiquitin Chains to Decipher the Ubiquitin Codes Programmed on the Branch Structure”,文章的通讯作者是东京大学的Akimitsu Okamoto教授,其课题组主要从事生物聚合物方面的研究。


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泛素分子能够在不同赖氨酸残基上多聚化,进而形成异型泛素链。泛素链的分支结构对于蛋白质降解的精确调节至关重要。然而,异型泛素链的化学功能化仍是一个不小的挑战,这阻碍了对异型泛素链功能的系统评估。本文,作者报道了一种酰肼连接策略,实现了非变性条件下泛素链的化学多样化衍生,进而研究了分支结构在泛素介导的生物过程中的关键作用。
在泛素分子中添加的化学官能团应当满足以下条件:不干扰泛素链的合成、能在合成过程中稳定存在、能够在非变性条件下很容易地转化为其它反应性官能团。为此作者将泛素分子C末端改造为酰肼结构。这一结构能够在温和的条件下形成亲核酰基取代反应的前体。作者首先证明,酰肼结构能够很好地与酶促组装合成泛素链的方法兼容。进一步,作者测试了C末端的不同化学多样化,包括引入荧光小分子、DNA链以及荧光蛋白等等。
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在此基础上,作者研究了K63/K48异型链在酶促去泛素化中的结构-功能关系。使用荧光素标记不同类型的聚泛素链,可以分析泛素链在切割过程中的动力学特征。在OTUB1的催化下,K63/K48 Ub2-Mix能够更快地被切割,这可能与泛素和OTUB1的界面互作相关联。而对于另一种去泛素酶AMSH,切割动力学则呈现出不同的特征。
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本文作者:ZF
责任编辑:LYC
原文链接:https://doi.org/10.1021/jacs.4c11279
原文引用:DOI: 10.1021/jacs.4c11279




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