研究人员利用质谱大规模分析蛋白质中的精氨酸甲基化

蛋白质中精氨酸氨基酸残基的甲基化(即甲基的添加)是由9个称为蛋白质精氨酸甲基转移酶(PRMT)的酶家族催化的翻译后修饰(PTM)。

由于PRMTs在几种基本生理过程中的作用及其对包括癌症和神经系统疾病在内的各种疾病的影响，它越来越受到科学界的关注。PRMT1的丢失在发育早期是致命的，但在不同类型的肿瘤中经常观察到其表达，并且与患者的不良预后有关，这表明抑制prmt1可能代表了肿瘤学中的有效治疗。此外，PTM水平在不同的肿瘤类型中受到调节，并且DNA相关蛋白(组蛋白)的PTM局部和全局变化与肌萎缩侧索硬化有关。由于大量科学证据表明其在细胞病理生理中的作用，一些PRMT抑制剂被设计和开发为潜在的新药。例如，一种有效且可逆的I型PRMT抑制剂已被证明在人类癌症模型中具有抗肿瘤作用，一些分子候选药物已进入实体瘤和淋巴瘤的临床试验。

欧洲癌症研究所负责人Tiziana Bonaldi博士说：“虽然最早描述于1968年，但近30年来，人们对蛋白质精氨酸甲基化的程度、对蛋白质活性的影响及其影响知之甚少。生物学功能：1996年发现了第一个能催化精氨酸甲基化的PRMT，随后又发现了9个具有相同功能的蛋白质。然而，低效的分析方法极大地限制了对其生物学功能的全面了解。光谱学已经成为研究模型系统中蛋白质中精氨酸甲基化程度，确定PRMT靶点的理想分析策略，从而为该领域提供了丰富的知识。”

在《Current ProteinPeptide Science》杂志上发表的一篇文章中，Bonaldi博士和他的同事总结了最先进的精氨酸甲基蛋白组学，并描述了由此产生的创新——从第一次描述Mathias Mann集团开始。优质2004优质蛋白质组——最新研究分析了数百个细胞蛋白质上的蛋白质甲基化事件。在整个综述过程中，作者描述了质谱数据分析或精氨酸甲基化位点鉴定的生化方法和计算方法的实现方法，并讨论了最常用策略的优缺点。

此外，还讨论了蛋白质-精氨酸甲基化分析的相关问题，如从质谱裂解谱中区分对称和不对称精氨酸-二甲基甲基化。“这两种修饰具有相同的质量，但它们由不同的PRMT催化，并且具有明显不同的生物学结果，”Bonaldi解释道。“事实上，即使例如它们都在转录调控中发挥作用，尽管不对称甲基化是活跃的，但对称甲基化具有抑制作用。因此，能够区分这两个过程非常重要。”

最后，主要重点是重甲基SILAC的策略，它是更传统的SILAC(细胞培养中用氨基酸进行稳定同位素标记)的变体。“重甲基SILAC的策略旨在提高通过质谱在体内鉴定精氨酸甲基肽的信心，”-Bonaldi继续说道，“最近开发的定制化处理重甲基的临时算法将促进这种方法的使用。SILAC数据集，如MethylQuant和hmSEEKER。”

重要的是，作者得出的结论是，目前可用的分析方法的优化及其系统应用将在蛋白质生物过程甲基化的未来研究中发挥关键作用，为相关细胞生物学过程提供重要见解，并可能提供潜在的新方法。临床环境的发展目标。

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