科學(xué)家揭示S-去棕櫚糖酶的基于活動(dòng)的傳感:化學(xué)技術(shù)和生物發(fā)現(xiàn)

S-棕櫚跗裕化

是一種可逆的蛋白質(zhì)翻譯后修飾叔壤,棕櫚酰鏈通過硫酯鍵連接到半胱氨酸殘基上竟宋。

2019年11月叨吮,Azizi團(tuán)隊(duì)在《ACCOUNTS CHEM RES》發(fā)表題目為《Activity-Based Sensing of S-Depalmitoylases: Chemical Technologies and Biological Discovery》的研究成果。

該研究表明結(jié)論:雖然脂質(zhì)最初被視為重要的疏水性屏障昭抒,但我們對(duì)脂質(zhì)在細(xì)胞和生物體水平上的作用的理解仍在繼續(xù)增長。它們不僅是重要的獨(dú)立操作員,為細(xì)胞內(nèi)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)組織與通信提供了平臺(tái)灭返,而且還通過蛋白質(zhì)的化學(xué)修飾發(fā)揮重要作用盗迟。添加脂質(zhì)翻譯后修飾(PTM)會(huì)改變蛋白質(zhì)的疏水性和行為,對(duì)亞細(xì)胞運(yùn)輸熙含,定位罚缕,分子內(nèi)和分子間相互作用以及穩(wěn)定性產(chǎn)生明顯影響。 S-踉蹙玻化是最豐富和廣泛分布的蛋白質(zhì)脂化事件之一邮弹,S-酰化是通過硫酯鍵將長鏈脂質(zhì)安裝到半胱氨酸側(cè)鏈的巰基上蚓聘。由于棕櫚酸酯作為脂質(zhì)修飾的普遍性腌乡,S-酰化通常被稱為S-棕櫚跻鼓担化与纽。與許多脂質(zhì)PTM不同,S-跆磷埃化是酶可逆的急迂,使細(xì)胞能夠通過蛋白質(zhì)脂化狀態(tài)的動(dòng)態(tài)變化來調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)組范圍的特性。

盡管關(guān)于S醣碾龋化的分子作用及其對(duì)生理學(xué)的影響已被發(fā)現(xiàn)很多僚碎,但當(dāng)前的生化和化學(xué)方法僅評(píng)估底物脂化水平或酶活性的穩(wěn)態(tài)水平。但是阴幌,編寫者蛋白質(zhì)跎撞基轉(zhuǎn)移酶(PAT)和橡皮酰基蛋白質(zhì)硫酯酶(APT)具有動(dòng)態(tài)活性裂七,有時(shí)導(dǎo)致目標(biāo)蛋白質(zhì)的S-棕櫚踅钥矗化狀態(tài)快速變化。因此背零,要了解S-去跹鳎基化及其在細(xì)胞中的調(diào)控的完整范圍,意義和微妙性徙瓶,有必要觀察調(diào)控酶活性的時(shí)機(jī)和細(xì)胞地理毛雇。我們將回顧由Azizi小組開發(fā)的化學(xué)工具,以選擇性地可視化和擾動(dòng)APT在活細(xì)胞中的活性侦镇,強(qiáng)調(diào)從其應(yīng)用中獲得的生物學(xué)見解灵疮。為了可視化APT活性,我們用硫蹩欠保化的震捣,基于肽的APT底物模擬物掩蓋了熒光分子荔棉。 APT活性以及因此的巰基脫保護(hù)會(huì)在開啟的去棕櫚酰化探針(DPP)中釋放熒光產(chǎn)物蒿赢,而在比例去棕櫚跞笥#化探針(RDP)中,母體熒光團(tuán)的發(fā)射會(huì)發(fā)生變化羡棵。這些探針在活細(xì)胞中的應(yīng)用表明壹若,APT活性對(duì)細(xì)胞信號(hào)事件和代謝紊亂敏感。另外皂冰,如上所述店展,調(diào)節(jié)酶的位置在脂質(zhì)信號(hào)傳導(dǎo)中是關(guān)鍵的,并且由于其在維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)和其脂化蛋白質(zhì)的軍團(tuán)中的作用而特別令人關(guān)注的一種細(xì)胞器是線粒體秃流。

因此赂蕴,Azizi小組開發(fā)了一類空間受限的mitoDPP,以可視化線粒體APT活性以及線粒體脫跆抻Γ活性的選擇性抑制劑mitoFP睡腿。使用這些工具,我們確定了兩個(gè)線粒體S-去棕櫚糖酶峻贮,并將線粒體S-去棕櫚糖化連接到氧化還原緩沖能力席怪。此外,觀察到的某些活性變化是針對(duì)線粒體的纤控,證實(shí)了橡皮擦蛋白活性的空間和時(shí)間調(diào)控挂捻。總體而言船万,這種用于S-去棕櫚蹩倘觯化酶活性的化學(xué)工具,成像試劑和靶向抑制劑將繼續(xù)闡明細(xì)胞復(fù)雜的穩(wěn)態(tài)網(wǎng)絡(luò)中S-去棕櫚豕⒌迹化的調(diào)節(jié)機(jī)制和作用声怔。

文章關(guān)鍵詞:蛋白棕櫚酰修飾; 熒光探針; 脂肪酸; 定位; 抑制;?棕櫚酸; 酰化作用

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