分享一篇發(fā)表在JACS上的文章，文章標(biāo)題“Chemical Diversification of Enzymatically Assembled Polyubiquitin Chains to Decipher the Ubiquitin Codes Programmed on the Branch Structure”，文章的通訊作者是東京大學(xué)的Akimitsu Okamoto教授，其課題組主要從事生物聚合物方面的研究。
泛素分子能夠在不同賴氨酸殘基上多聚化，進(jìn)而形成異型泛素鏈。泛素鏈的分支結(jié)構(gòu)對(duì)于蛋白質(zhì)降解的精確調(diào)節(jié)至關(guān)重要。然而，異型泛素鏈的化學(xué)功能化仍是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)，這阻礙了對(duì)異型泛素鏈功能的系統(tǒng)評(píng)估。本文，作者報(bào)道了一種酰肼連接策略，實(shí)現(xiàn)了非變性條件下泛素鏈的化學(xué)多樣化衍生，進(jìn)而研究了分支結(jié)構(gòu)在泛素介導(dǎo)的生物過(guò)程中的關(guān)鍵作用。在泛素分子中添加的化學(xué)官能團(tuán)應(yīng)當(dāng)滿足以下條件：不干擾泛素鏈的合成、能在合成過(guò)程中穩(wěn)定存在、能夠在非變性條件下很容易地轉(zhuǎn)化為其它反應(yīng)性官能團(tuán)。為此作者將泛素分子C末端改造為酰肼結(jié)構(gòu)。這一結(jié)構(gòu)能夠在溫和的條件下形成親核?；〈磻?yīng)的前體。作者首先證明，酰肼結(jié)構(gòu)能夠很好地與酶促組裝合成泛素鏈的方法兼容。進(jìn)一步，作者測(cè)試了C末端的不同化學(xué)多樣化，包括引入熒光小分子、DNA鏈以及熒光蛋白等等。在此基礎(chǔ)上，作者研究了K63/K48異型鏈在酶促去泛素化中的結(jié)構(gòu)-功能關(guān)系。使用熒光素標(biāo)記不同類型的聚泛素鏈，可以分析泛素鏈在切割過(guò)程中的動(dòng)力學(xué)特征。在OTUB1的催化下，K63/K48 Ub2-Mix能夠更快地被切割，這可能與泛素和OTUB1的界面互作相關(guān)聯(lián)。而對(duì)于另一種去泛素酶AMSH，切割動(dòng)力學(xué)則呈現(xiàn)出不同的特征。原文鏈接：https://doi.org/10.1021/jacs.4c11279原文引用：DOI: 10.1021/jacs.4c11279
