分享一篇發表在Cell Reports上的文章，文章標題為“Comprehensive PTM profiling with SCASP-PTM uncovers mechanisms of p62 degradation and ALDOA-mediated tumor progression”，文章通訊作者是來自廈門大學的鐘傳奇老師、李敏杰老師和來自廣東醫科大學第二附屬醫院的王金領老師。鐘老師的研究方向主要是利用SWATH-MS定量質譜來研究細胞內信號通路。
蛋白質翻譯后修飾（PTMs）能夠對蛋白質的功能發揮復雜的調控功能。然而同一蛋白質往往能夠發生多種多樣的PTMs，并對蛋白的功能起到不同的影響。因此，對于多種PTMs的同時鑒定對于理解PTMs之間的串擾有著非常重要的意義。此前針對多種PTMs的檢測高度依賴多重同位素標記方式和樣品的大規模分離。這篇文章中，作者就利用了SDS-環糊精輔助的質譜樣品制備方法(SDS-cyclodextrin-assisted sample preparation, SCASP)，實現了在無須脫鹽的條件下串聯富集多種PTM；同時利用DIA-MS進行定量。
作者首先對磷酸化、泛素化、糖基化、生物素化四種常見的翻譯后修飾建立了使用SDS-環糊精輔助的質譜樣品制備流程。具體來說，就是作者在使用SDS作為去垢劑提取蛋白質組后，不經過除鹽而是加入環糊精捕獲溶劑中的SDS從而使得蛋白質組可以直接進行酶切消化，并且使得體系兼容后續肽段水平上的包括iMAC、IP、AP等富集方法。
作者分別比較了使用傳統除鹽方法和利用SCASP對于多種PTM的鑒定數量，結果表明在多種PTM上，SCASP-PTM和傳統方法表現得一樣好甚至比傳統除鹽方法表現得更好。
進一步，作者利用這一方法對Poly (I:C)誘導的Hela-S3細胞的全蛋白質組以及PTM進行了全局性的檢測，并且分析了蛋白質組和PTM的變化的時間動力學，以對病毒防御和免疫信號傳導的動態過程進行刻畫。
作者發現蛋白p62/SQSTM1（一種選擇性自噬受體蛋白）的表達和其磷酸化/泛素化的水平在poly(I:C)刺激之后有著明顯的動態調節過程，并且隨著誘導時間增加蛋白發生了明顯的降解。通過突變實驗，作者證明了在p62上的只有K420的泛素化和S28的磷酸化對該蛋白的穩定性起到重要影響，并通過Kinase Library工具和在上調蛋白中篩選E3 ligase，找到了這兩個PTM的對應的writer。
作者還將這一方法利用在了肺癌來源的組織樣品中，并通過類似的多組學分析發現了ALDOA上K330位的泛素化/乙酰化是影響腫瘤生長和進展的關鍵因素。
總的來說，研究人員通過使用SCASP-PTM的檢測方法結合DIA-MS的定量方法對蛋白質組和PTM修飾情況進行深度檢測，揭示了poly（I:C）誘導的p62蛋白降解機制和ALDOA介導腫瘤發展的過程。
本文作者：YSB
責任編輯：TZS
DOI：10.1016/j.celrep.2025.115500
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.celrep.2025.115500
