DEKmeP：基于共价富集增强定量蛋白质组学实现赖氨酸甲基化蛋白质组的系统解析

《Nature Communications》：Deep profiling of lysine methylation by covalent enrichment-enhanced proteomics

摘要

赖氨酸甲基化是一种经典的翻译后修饰，然而大多数研究都聚焦于组蛋白甲基化。尽管新兴证据表明非组蛋白赖氨酸甲基化的重要性，但目前针对单个感兴趣蛋白的研究方法通量相对较低。蛋白质组学为全面研究细胞翻译后修饰提供了理想策略，但由于对低丰度含甲基化赖氨酸的酶解肽段的富集效率不足，目前的富集方法通常只能鉴定出数百个甲基赖氨酸位点。在此，我们报告了一种基于共价富集增强定量蛋白质组学的全面赖氨酸甲基化谱分析方法，称为DEKmeP。在实践中，DEKmeP能够系统地提名赖氨酸甲基转移酶调控的候选底物及其单甲基化位点。通过后续的生化实验和细胞实验，我们验证了数十个赖氨酸甲基转移酶的非组蛋白底物。此外，我们表征了SMYD2介导的c-Jun K288甲基化的功能效应。因此，DEKmeP可能将赖氨酸甲基化研究从单个感兴趣蛋白的调查转变为对甲基赖氨酸蛋白质组系统的探索，从而扩展对赖氨酸甲基转移酶催化和非组蛋白赖氨酸甲基化的理解。