Journal of Proteome Research | Global Proteomic Analysis of Lysine Succinylation in Zebrafish (Danio rerio) (解读人：关姣）

文献名：Global Proteomic Analysis of Lysine Succinylation in Zebrafish (Danio rerio)（斑马鱼赖氨酸琥珀酰化的全球蛋白质组学分析（斑马鱼））

期刊名：Journal of Proteome Research

发表时间： （2019年10月）

IF：3.86

单位：

1. 庆北国立大学
2. 国立首尔科学技术大学
3. 中国科学院上海药物研究所

物种：斑马鱼

技术：全蛋白质组学

 

一、 概述：（用精炼的语言描述文章的整体思路及结果）

本研究使用基于质谱的蛋白质组学技术和免疫沉淀技术富集赖氨酸琥珀酰化（Ksu）肽段，进行了斑马鱼的Ksu全谱分析。结果在164种蛋白质中鉴定了552个Ksu位点，发现Ksu在多种代谢过程（例如碳代谢和三羧酸环）中起着重要作用。此外，本研究还定义了五个新的琥珀酰化基序：（su）KA，（su）KxxxxA，（su）KxxxxL，（su）KxA和（su）KxV。总之，本研究结果提供了一个蛋白质组范围的数据库来研究斑马鱼中的Ksu，促进了我们对Ksu在代谢途径中的作用的了解。

二、 研究背景：（简要介绍研究进展动态、研究目的和意义）

赖氨酸琥珀酰化（Ksu）是一种可逆翻译后修饰，从原核生物到真核生物都是保守的。与其他酰化作用不同，琥珀酰部分的分子量较大（100.0186 Da），并且通过添加琥珀酰基可以在生理pH条件下将赖氨酸的电荷从正电荷改变为负电荷。目前已在细菌，真菌，植物和哺乳动物等多种生物中发现了Ksu。与细菌相比，在真核生物中发现的位点相对较少，其原因尚不清楚。本研究使用基于抗体的富集方法描述了斑马鱼幼虫（120 hpf）中的Ksu全蛋白质组学图谱。本文是对斑马鱼整体琥珀酰化的首次研究，同时也是对斑马鱼与人的琥珀酰化同源性的首次研究。其结果提供了一个用于研究脊椎动物中的Ksu的蛋白质组范围的数据库。

三、实验设计：

四、研究成果：（重点图表展示）

1、蛋白质印迹实验证实斑马鱼胚胎中的Ksu水平很高，Ksu蛋白的分子量为25-95 kDa。MaxQuant软件搜库共鉴定出532个琥珀酰化肽，包括164个非冗余琥珀酰化蛋白中的552个非冗余赖氨酸琥珀酰化位点。以下图片A、B分别为免疫印迹结果展示和斑马鱼幼虫中Ksu蛋白质组学的整体分析策略图。

2、对Ksu蛋白亚细胞分布分析，发现斑马鱼幼虫（120 hpf）中的Ksu发生在线粒体（35.6％），细胞质（34.9％），细胞核（14.1％），细胞外空间（8.7％）和细胞骨架（2.7％）中。

3、GO注释发现Ksu蛋白大部分位于线粒体中，与亚细胞分布分析一致。KEGG途径分析发现蛋白MDH2，柠檬酸合酶和异柠檬酸脱氢酶等与碳代谢和代谢途径有关的基因高度富集，表明琥珀酰化参与碳代谢和TCA循环等代谢途径。InterPro分析显示存在丰富的肌球蛋白，N末端和类SH3。肌球蛋白在多种关键活动中起重要作用，表明Ksu可能与肌球蛋白的作用息息相关。

4、Motif分析发现5中未被报道过的新基序，分别是（su）KA、（su）KxxxxA、（su）KxxxxL、（su）KxA和（su）KxV。在富集到的肽段中，（su）KA基序最为丰富。丙氨酸在Ksu肽段中含量丰富，主要分布在+1、+2和+5位。

5、通过PPI网络分析发现共有33个线粒体琥珀酰化蛋白被定位到PPI网络，通过与其他蛋白质相互作用而参与了各种途径。在这些蛋白中，MDH2与其他蛋白高度互作，表明Ksu蛋白复合物之间的协作在线粒体相关功能中起重要作用。

6、分别使用蛋白BLAST和序列特异性BLAST发现，在确定的164种独特的琥珀酰化蛋白中，斑马鱼和人类之间分别保守了156和144种，这表明斑马鱼与人类之间存在很强的同源性，这进一步说明了Ksu在同源蛋白中相同位置的可能性。

五、文章亮点（结论讨论）：

1、这项研究是用蛋白质组学方法对斑马鱼中的Ksu修饰的首次研究，对斑马鱼中Ksu的研究提供了一个蛋白质组范围的数据库，以补充斑马鱼中Ksu的未来研究。

2、以斑马鱼Ksu数据可作为研究人类Ksu的参考，揭示了Ksu在代谢途径中的作用。

阅读人：关姣

原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jproteome.9b00462

DIO: https://doi.org/10.1021/acs.jproteome.9b00462