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蛋白质组水平地解析生物凝聚体(condensates)的组成可以帮助人们更好地理解它们的功能和工作机制。但是凝聚体通常很小(有些直径只有几百个纳米)并且高度动态,易受环境干扰,这就限制了对它们蛋白质组水平的分析[1],[2]。

为此,德国马普所IbrahimCissé等研究人员开发新工具-LiTEC(light-inducedtargetingofogenouscondensates)实现了光诱导的凝聚体靶向标记与蛋白质组分析[2]。

该工具的核心原理是使用能够在某种凝聚体特异聚集的固有无序片段(intrinsicallydisorderedregions(IDRs);通常是该凝聚体组分蛋白的IDR,文中称它为“zipcode”)来靶向感兴趣的凝聚体;然后结合光遗传[3]可控地连接(这里还结合了SunTag实现多效价[4],提高聚集效果)能够实现临近标记的酶(这里用的miniTurboID来实现临近生物素标记[5]);进而标记并通过质谱分析凝聚体蛋白组成[2]。


LiTEC结合BioID实现靶向凝聚体蛋白质组分析的原理[2]。

研究人员进一步用这种工具分析了小鼠胚胎干细胞转录凝聚体的可能组分[2]。

该项工作2024年10月18日在线发表在Cell。研究人员表示接下来可以通过设计其它IDRs来靶向不同类型的凝聚体;并结合单细胞蛋白质组以及进一步的分析技术来提高其灵敏性[2]。

Comment(s):

Cell | 新技术解析内源凝聚体蛋白质组

挺酷炫的工作。

不过目前只是证明理念,后续还是要结合靶向不同类型的凝聚体来证明其扩展性。

另外,如何实现multiplexing?以及分析异质的凝聚体(比如不同类型或者不同阶段的转录凝聚体等)?也是需要后续解决的问题。

此外,该工具有潜力实现动物体内的凝聚体蛋白质组分析,这将进一步帮助回答科学问题,比如神经突触相关的凝聚体组成、功能和机制。

参考文献:

[1],,,,“Biomolecularcondensates:organizersofcellularbiochemistry.,”,,,–298,May2017,doi:10.1038/

[2],,,,,é,“Light-inducedtargetingenablesproteomicsonogenouscondensates,”Cell,–12,,doi:10.1016/

[3],“Engineeringanimprovedlight-induceddimer(iLID)forcontrollingthelocalizationandactivityofsignalingproteins.,”,,,–117,,doi:10.1073/

[4],,,,,“Aprotein-taggingsystemforsignalamplificationingeneexpressionandfluorescenceimaging.,”Cell,,,–646,,doi:10.1016/

[5],“EfficientproximitylabelinginlivingcellsandorganismswithTurboID,”,,,–887,,doi:10.1038/

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