基因頭條 | 最大規模巴豆醯化修飾組學揭示其在DNA損傷修復中重要...

2020-12-04 騰訊網

科研進展

1、最大規模巴豆醯化修飾組學分析揭示其在DNA損傷修復中的重要作用

巴豆醯化在生殖發育、腫瘤發生、轉錄調控、抗逆脅迫等方面有重要的作用。以往研究表明,染色質結合蛋白CDYL具有巴豆醯化水合酶的活性。Science Advances,北大醫學部研究人員在之前CDYL調控組蛋白巴豆醯化功能基礎上,使用SILAC標記定量蛋白質技術分析比較了CDYL Knockout和WT的HeLa細胞系中巴豆醯化修飾譜。為提高檢測深度,使用HPLC將細胞總蛋白分為了10個組分,並分別進行巴豆醯化修飾性多肽的富集。該研究檢測到了3,734個蛋白上的14,311個巴豆醯化修飾位點。這是迄今為止腫瘤細胞中最高檢測深度的巴豆醯化修飾分析。經過生物信息學分析發現,這些巴豆醯化修飾的蛋白,廣泛參與了RNA剪接、蛋白質合成降解、DNA複製和修復、內吞作用、細胞間連接等多種生物學過程。在CDYL被knockout之後,DNA複製和修復、RNA剪接過程相關蛋白的巴豆醯化修飾出現了較為顯著的上調。(BioArt)

2、揭示細菌DNA在人體內臟中分布

Nature Metabolism,加拿大拉瓦爾大學魁北克心肺研究所等聯合團隊在40名患者做減肥手術的過程中,收集其血液、肝和三種脂肪組織(皮下脂肪、腸繫膜脂肪和網膜脂肪)樣本,分析了樣本中的微生物DNA,發現了各個組織樣本中的細菌類型和細菌DNA數量的具體差異。與此同時,還在20名Ⅱ型糖尿病患者的脂肪組織中,發現了特殊的微生物DNA標記。此外,在組織樣本中不僅檢測到了來自腸道細菌的DNA,還檢測到了一般常見於土壤或水中的細菌的DNA。這一發現意味著,內臟可能經常性地暴露於外源遺傳物質。該研究展示了細菌或細菌DNA在人體腸道之外的分布情況。目前還需要開展進一步研究,才能確定樣本中的細菌是否是活的,能否形成內臟組織微生物群,或者組織是否包含細菌DNA片段。(科學網)

3、揭示兒童新冠肺炎的臨床特徵,直腸拭子測試有參考意義

Nature Medicine,廣州醫科大學研究人員回顧了10例小兒SARS-CoV-2感染病例的流行病學和臨床研究,這些病例已通過SARS-CoV-2 RNA的實時逆轉錄PCR檢測得到了證實。這些病例的症狀是非特異性的,沒有兒童需要呼吸支持或重症監護, 胸部X光檢查缺乏明確的肺炎體徵。值得注意的是,即使在鼻咽檢測為陰性後,仍有8名孩子的直腸拭子檢測結果仍為陽性,從而增加了糞便傳播的可能性。基於感染SARS-CoV-2的兒童患者的結果,研究人員認為,消化系統的病毒排毒期可能比呼吸道中更持久,並且病毒可能經糞便傳播。不過作者也指出,糞便樣本中的病毒是否具有複製能力還沒有證據,因此新冠病毒是否具有糞口傳播的能力仍有待確認。(iNature)

4、構建全球首個擬南芥頂、基細胞系特異轉錄組資料庫

Nature Communications,武漢大學研究人員創建了獨特的擬南芥早期胚胎頂、基細胞系分離技術,分離並收集了不同發育階段的頂細胞系和基細胞系,結合單細胞測序技術構建了國際上首個擬南芥頂、基細胞系特異轉錄組資料庫,在基因組水平全面的比較分析了早期胚胎發生過程中頂、基細胞系分化過程。研究發現選擇性的轉錄本降解和特異性的轉錄本從頭合成共同參與了細胞系特異調控途徑來調控頂、基細胞命運特化。研究發現從1細胞胚階段開始,頂細胞系已經特異激活了一些與胚胎發生相關的分子調控途徑,而基細胞則快速重構其轉錄組,向胚柄的命運特化,形成了獨特的基因表達譜。此外,研究發現長鏈非編碼RNA和可變剪接等多種因子可能共同參與了頂、基細胞命運決定這一過程。(iPlants)

5、公布Jojoba高質量參考基因組,揭示其種子中蠟酯合成機制

Jojoba是目前已知的唯一可以合成液體蠟酯的油料植物,也是唯一能替代鯨油的植物油。Science Advances,華中農業大學、德克薩斯大學等聯合團隊採用長讀長短讀長和Hi-C測序相結合的方法組裝和注釋了Jojoba高質量參考基因組,將組裝獲得的887Mb基因組序列掛載到了26條染色體上,預測了23,490個蛋白編碼基因。比較基因組分析,發現Jojoba經歷了雙子葉植物共有的基因組三倍化過程。基質輔助雷射解吸電離-質譜成像儀(MALDI-MSI)對Jojoba種子脂質分布進行分析,結果表明蠟酯主要富集在種子的子葉中,而少量的三醯甘油主要富集在種子的胚軸。參與蠟酯合成相關基因脂肪醯基-CoA延長酶1基因(ScFAE1)、脂肪酸還原酶基因(ScFAR)和蠟酯合成酶基因(ScWS)在子葉中表達量遠高於胚軸中的表達量,同時二醯甘油醯基轉移酶(DGAT)在子葉中的表達量遠低於其在胚軸中的表達量。編碼脂肪酸合成和油脂儲存相關蛋白的基因均偏向於在子葉中高表達。這些基因在空間上的表達差異可能是造成蠟酯及三醯甘油在Jojoba種子中存在明顯分布差異的主要原因。(植物生物技術Pbj)

相關焦點

  • Science Advances | 超高深度巴豆醯化組學分析揭示其在DNA損傷...
    迄今為止最大規模的巴豆醯化組學分析(14,311個位點),後繼功能研究進一步證明了巴豆醯化修飾與DNA損傷修復密切相關。利用景傑生物開發的RPA1巴豆醯化修飾的三個位點特異性抗體,進一步驗證了這個變化趨勢(圖3)。圖3 RPA1的巴豆醯化修飾受CDYL的負調控a,RPA1 K379位點的質譜定量圖;b,RPA1整體巴豆醯化修飾水平隨CDYL的變化;c,RPA1各個位點巴豆醯化修飾水平隨CDYL的變化已知RPA1在DNA的損傷修復中有重要的作用。
  • 「精」亦求精——巴豆醯輔酶A水合酶CDYL調控組蛋白巴豆醯化而影響...
    近日,景傑生物與北京大學醫學部的尚永豐院士合作,在Molecular Cell上發表組蛋白巴豆醯化修飾的最新 研究成果1,該研究揭示了CDYL(chromodomain Y-like transcription corepressor )作為水合酶,催化crotonyl CoA和  β-hydroxylbutyryl-CoA的轉化,進而調控組蛋白巴豆醯化水平的新機制,揭示了一種全新的蛋白醯化修飾的新機制
  • 冉冉升起的新星:非組蛋白的巴豆醯化修飾及其調控
    作為兼具高通量蛋白質組學技術和研發PTMs修飾抗體的公司,景傑生物一直是蛋白質組和蛋白質修飾組學的領跑者。在Kcr修飾研究領域,景傑生物分別和華東師範大學廖魯劍教授團隊、北京大學基礎醫學院張宏權教授團隊合作,系統地鑑定細胞中發生巴豆醯化修飾的非組蛋白,上述結果分別發表在著名學術期J. Proteome Res和Cell Research。
  • 蘭州大學第一醫院全蛋白巴豆醯化修飾組學研究項目單一來源採購公告
    蘭州大學第一醫院全蛋白巴豆醯化修飾組學研究項目單一來源採購公告甘肅中金國際招標有限公司受蘭州大學第一醫院的委託,對「蘭州大學第一醫院全蛋白巴豆醯化修飾組學研究項目」以單一來源的方式進行採購。名稱 數量 單位 1 全蛋白巴豆醯化修飾組學研究
  • 李小玲組發現組蛋白巴豆醯化促進人類胚胎幹細胞向中內胚層分化
    組蛋白巴豆醯化(crotonylation,Kcr)是近年來由質譜發現的一種新的組蛋白修飾。和組蛋白乙醯化(Kac)一樣,Kcr也促進基因表達,然而它在體內到底有什麼生理功能一直未知 【5-8】。巴豆醯輔酶A是組蛋白巴豆醯化的底物。它可以由短鏈脂肪酸中的巴豆酸加輔酶A 而來,也可以由賴氨酸,色氨酸的分解產物和丁酸(一種4碳的脂肪酸)氧化降解產生(圖1)。
  • 清華李海濤組在《Nat Chem Biol》報導巴豆醯化最新閱讀器
    左為常見的組蛋白醯基化修飾類型舉例;右為YEATS結構域利用「三明治芳香籠」識別組蛋白巴豆醯化修飾組蛋白修飾是表觀遺傳調控基本機制之一,被認為構成一類「組蛋白密碼」,調控著遺傳信息在染色質層面的解讀,在基因表達和細胞命運決定等過程中發揮著重要作用。
  • 醫學院李海濤課題組連續發文首次揭示組蛋白巴豆醯化特異識別機制
    醫學院李海濤課題組連續發文首次揭示組蛋白巴豆醯化特異識別機制 清華新聞網4月23日電 近日,清華大學醫學院李海濤研究團隊在國際知名學術期刊《分子細胞》和《細胞研究》分別發表題為「AF9 YEATS結構域在分子層面偶聯組蛋白巴豆醯化修飾和活躍轉錄」(Molecular Coupling of
  • 菸草所首次揭示植物蛋白質的巴豆醯化修飾—新聞—科學網
    本報訊 近日,中國農業科學院菸草研究所菸草病蟲害防控科研團隊在菸草蛋白質翻譯後修飾研究方面取得新進展,發現菸草蛋白質巴豆醯化參與細胞碳代謝等多種生物學進程
  • 上海交大團隊揭示DNA磷硫醯化基因組修飾異質性特徵
    該研究發展了PT-IC-seq和PT-IC-ddPCR兩種技術,首次定量地檢測了基因組上DNA磷硫醯化修飾位點,揭示了磷硫醯化修飾在全基因組水平上的修飾都存在細胞之間異質性(heterogeneity)。博士生李金麗、碩士生陳依、鄭濤博士、孔令新博士為論文共同第一作者。
  • 2018年Lasker基礎醫學獎:組蛋白結構及其修飾對基因表達的調控
    Michael Grunstein是研究酵母組蛋白的先驅,證明了組蛋白在基因表達調控中的重要作用:1988年與其學生韓珉在Cell上發表論文,在in vivo水平證實組蛋白在基因調控中的重要作用:他們抑制細胞內組蛋白的合成,發現轉錄抑制的基因重新被激活
  • 【重大發現】表觀遺傳修飾家族又添新成員 & 組蛋白丁醯化新功能詮釋
    其中第一項研究首次發現了一種跟酮體代謝密切相關的表觀遺傳新修飾——組蛋白三羥基丁醯化[1];第二項研究深入揭示了該課題組先前發現的組蛋白丁醯化在表觀遺傳調控中的新功能[2];第三項研究與清華大學合作,首次發現了YEATS domain為識別新型賴氨酸巴豆醯化修飾的「閱讀器」。本文對前兩篇研究進行詳細報導[3]。組蛋白密碼蘊含了基因序列和生物個體性狀間的關鍵調控信息。
  • 水生所肖武漢組揭示SIRT5和琥珀醯化在抗病毒先天免疫中的功能
    琥珀醯化普遍存在於生物中,廣泛的參與代謝調節、表觀調控、信號傳導等眾多生物學過程,特別是中心代謝和中間代謝的很多代謝酶都存在琥珀醯化修飾。琥珀醯化修飾水平異常與包括腫瘤、心血管系統疾病、代謝疾病、神經系統疾病、免疫炎症等在內的多種疾病的發生發展密切相關。
  • 【重大發現】表觀遺傳修飾家族又添新成員 & 組蛋白丁醯化新...
    其中第一項研究首次發現了一種跟酮體代謝密切相關的表觀遺傳新修飾——組蛋白三羥基丁醯化[1];第二項研究深入揭示了該課題組先前發現的組蛋白丁醯化在表觀遺傳調控中的新功能[2];第三項研究與清華大學合作,首次發現了YEATS domain為識別新型賴氨酸巴豆醯化修飾的「閱讀器」。本文對前兩篇研究進行詳細報導[3]。組蛋白密碼蘊含了基因序列和生物個體性狀間的關鍵調控信息。
  • 【開門大吉之 Nature Chem Biol】賴氨酸巴豆醯化 新型閱讀器...
    組蛋白修飾是表觀遺傳調控基本機制之一,被認為構成一類「組蛋白密碼」,調控著遺傳信息在染色質層面的解讀,在基因表達和細胞命運決定等過程中發揮著重要作用。近年來,眾多新型組蛋白修飾被不斷發現,其中一大類是組蛋白賴氨酸醯基化修飾,如乙醯化(ac)、丙醯化(pr)、丁醯化(bu),和巴豆醯化(cr)等。
  • 蛋白質2-羥基異丁醯化修飾(Khib)再取得重大進展:Writers、Erasers...
    表觀遺傳調控主要分為DNA甲基化、RNA修飾(m6A修飾)和轉錄後調控以及組蛋白修飾,其中以組蛋白修飾的類型和種類最多、對基因表達的調控也最為複雜。組蛋白修飾除了常見的甲基化和乙醯化外,近些年陸續有其它新型修飾被不斷報導。
  • 科學家發現單鏈DNA磷硫醯化修飾系統
    中外多個實驗室經過緊密合作,發現了一套全新的DNA單鏈磷硫醯化修飾Ssp系統,並揭示了細菌通過該修飾來抗噬菌體感染的分子機制。相關跨校合作成果近日在線發表於《自然—微生物學》。  細菌磷硫醯化限制—修飾系統是細菌抵禦外源DNA轉移的一種細胞防禦機制,在細菌中廣泛分布。
  • 基礎醫學院張宏權教授團隊非組蛋白新修飾研究成果在
    論文通訊作者為張宏權教授,其博士研究生許煒智、萬軍虎為共同第一作者。該研究得到杭州景傑蛋白質翻譯後修飾有限責任公司的協助。該研究首次發現了能夠催化非組蛋白巴豆醯化和去巴豆醯化這兩個相反過程的酶。乙醯轉移酶CBP、PCAF、hMOF也能夠催化非組蛋白的巴豆醯化,而去乙醯化酶HDAC1和HDAC3也能夠發揮去巴豆醯化的作用。
  • 【表觀遺傳蛋白修飾專題】詳解賴氨酸巴豆醯化研究進展
    加工的類型是多種多樣的,一般分為四種:N-端fMet或Met的切除,二硫鍵的形成;化學修飾和剪切。這些翻譯後修飾具有重要的意義,通過這些修飾,蛋白上被加上小化學基團,比如乙醯化的作用是將一個乙醯基因吸附到蛋白質,這是一種常見的修飾模式,蛋白的功能因此大大被改變。在幾種胺基酸中,賴氨酸由於其非凡的化學反應活性,常常成為被修飾的目標。
  • 科學網—科學家發現單鏈DNA磷硫醯化修飾系統
    中外多個實驗室經過緊密合作,發現了一套全新的DNA單鏈磷硫醯化修飾Ssp系統,並揭示了細菌通過該修飾來抗噬菌體感染的分子機制。相關跨校合作成果近日在線發表於《自然—微生物學》。 細菌磷硫醯化限制—修飾系統是細菌抵禦外源DNA轉移的一種細胞防禦機制,在細菌中廣泛分布。
  • MCB:蛋白質組學中心賴氨酸琥珀醯修飾獲新進展
    蛋白翻譯後修飾對蛋白的結構和功能起著非常重要的調節作用,賴氨酸琥珀醯化是上海藥物所和芝加哥大學共同合作在原核和真核細胞中最新發現的蛋白翻譯後修飾通路。研究團隊開創性地對哺乳動物細胞中的去乙醯化修飾酶Sirt5調控的琥珀醯化修飾底物進行了系統的蛋白質組學研究,發現了琥珀醯化修飾對能量代謝中的關鍵酶的調控作用,文章相繼發表在Nature Chemical Biology和Molecular Cell上。但在原核生物中,控制該修飾的琥珀醯化底物及調節酶仍然未知,成為該修飾在原核生物研究的障礙。