SUMO2修飾部位のプロテオームワイドな同定

Sci. Signal., 29 April 2014
Vol. 7, Issue 323, p. rs2
[DOI: 10.1126/scisignal.2005146]

Triin Tammsalu^1*, Ivan Matic^1*†, Ellis G. Jaffray¹, Adel F. M. Ibrahim², Michael H. Tatham¹, and Ronald T. Hay^1‡

¹ Centre for Gene Regulation and Expression, Sir James Black Centre, College of Life Sciences, University of Dundee, Dow Street, Dundee DD1 5EH, UK.
² MRC Protein Phosphorylation and Ubiquitination Unit, Sir James Black Centre, College of Life Sciences, University of Dundee, Dow Street, Dundee DD1 5EH, UK.

^* These authors contributed equally to this work.

† Present address: Max Planck Institute for Biology of Ageing, Joseph-Stelzmann-Str. 9b, D-50931 Cologne, Germany.

‡ Corresponding author. E-mail: r.t.hay@dundee.ac.uk

低分子ユビキチン様修飾因子（SUMO）による翻訳後修飾は、多様な細胞過程に関与するタンパク質の機能を変化させる。SUMO特異的酵素は、SUMOを標的タンパク質のリジン残基に結合させる。プロテオーム研究は、数百のSUMO化基質を同定してきたが、プロテオーム規模で修飾リジンを同定する手法が欠けている。われわれは、Thr⁹⁰をLysに変異させたポリヒスチジン（6His）タグ付SUMO2の発現を用いて、SUMO化リジンをプロテオームワイドに同定することが可能な手法を開発した。ヒト細胞可溶化物由来の6His-SUMO2^T90K修飾タンパク質のLys-Cでのエンドプロテイナーゼ切断は、SUMO2^T90K結合リジンにdiGlyレムナントを生じ、それによりSUMO2^T90K修飾ペプチドの免疫沈降を可能にし、ユニークな質量/電荷シグネチャーを生じる。SUMO濃縮ペプチドの質量分析は、細胞周期、転写およびDNA修復に関与する多くの機能関連タンパク質を含む539のタンパク質内の1000以上のSUMO化リジンを明らかにした。この手法は、SUMO化や他の同様であろう翻訳後修飾の動態を解析するのに用いることができるだけでなく、これらのデータは、細胞生理や疾患におけるSUMO化の役割に関する将来的な研究のための先例のないリソースを提供する。

T. Tammsalu, I. Matic, E. G. Jaffray, A. F. M. Ibrahim, M. H. Tatham, R. T. Hay, Proteome-Wide Identification of SUMO2 Modification Sites. Sci. Signal. 7, rs2 (2014).