SCASP-PTM技术：揭示p62降解机制与ALDOA介导的肿瘤进展的多重翻译后修饰全景分析

《Cell Reports》：Comprehensive PTM profiling with SCASP-PTM uncovers mechanisms of p62 degradation and ALDOA-mediated tumor progression

本文推荐一种创新的SCASP-PTM技术，通过环糊精辅助的免脱盐连续富集方法（含磷酸化/泛素化/乙酰化/糖基化/生物素化修饰），结合DIA-MS实现了单样本中5类PTM的同步检测。该技术成功解析了GSK3B介导的p62 S28磷酸化在poly(I:C)诱导降解中的关键作用，并发现ALDOA K330位点的双重修饰（泛素化/乙酰化）显著促进肿瘤进展，为癌症治疗提供了新靶点。

　　SCASP-PTM技术突破传统PTM研究瓶颈
传统蛋白质翻译后修饰（PTM）分析面临两大技术壁垒：不同修饰类型需要独立样本处理流程，以及低丰度修饰信号易在脱盐步骤丢失。本研究开发的SDS-环糊精辅助样本制备技术（SCASP-PTM）创新性地利用β-环糊精捕获SDS的特性，实现直接从含SDS的消化肽段中连续富集5类PTM，无需中间脱盐步骤。该方法将磷酸化肽段富集效率提升至90%（TiO₂/IMAC），泛素化肽段鉴定数量提高60%（8,000 K-GG肽段/600μg样本），在技术层面实现了革命性突破。

多维度解析poly(I:C)抗病毒通路中的p62降解机制
应用该技术对poly(I:C)处理的HeLa-S3细胞进行时间序列分析，定量检测到7,569种蛋白质、20,150个磷酸化位点和7,877个泛素化位点。数据揭示自噬受体p62/SQSTM1的降解依赖于GSK3B介导的S28位点磷酸化——当S28突变为丙氨酸（S28A）时，poly(I:C)诱导的降解完全阻断。进一步研究发现E3连接酶TNFAIP1通过K420泛素化协同促进p62降解，该双信号调控模型为病毒感染与自噬的交叉调控提供了新见解。

ALDOA K330修饰驱动肿瘤代谢重编程
在16对肺癌临床样本分析中，SCASP-PTM检测到ALDOA（醛缩酶A）K330位点同时存在泛素化和乙酰化修饰，且肿瘤组织中修饰水平显著升高。通过Prime Editing构建K330R突变细胞系发现：K330修饰轻微抑制ALDOA酶活（FBP转化率降低15%），却显著促进肿瘤细胞增殖（A375细胞生长速率提高2.1倍）和体内成瘤（4T1肿瘤体积增大3.5倍）。代谢组学显示突变体细胞内FBP（1,6-二磷酸果糖）积累，提示该修饰可能通过改变糖酵解通量影响肿瘤代谢。

技术优势与临床转化潜力
相比传统方法，SCASP-PTM具有三大优势：1）成本仅为TiO₂富集的0.1%（CaTiO₃材料）；2）单次实验可获取磷酸化-泛素化-乙酰化-糖基化的交互网络；3）适用于微量临床样本（500μg组织可检测9,782种蛋白质）。发现的ALDOA K330修饰位点作为潜在治疗靶点，为开发选择性代谢抑制剂提供了新方向。该技术框架将推动从基础研究到临床转化的PTM研究范式变革。