Fotorrecepción de azida-metilisilina guiada por actividad para el perfilado de sustratos de las lisina demetilasas

Área de la Ciencia:

• La bioquímica
• Proteomía
• Biología molecular

Sus antecedentes:

• Las modificaciones postraslacionales reversibles (PTM) regulan la señalización celular a través de las interacciones con las proteínas.
• Las detransferasas eliminan los PTM, pero sus sustratos son difíciles de identificar utilizando los métodos actuales.
• Las técnicas quimioproteómicas existentes son ineficaces para catalogar los sustratos de la detransferasa debido a la pérdida de epítopos.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una estrategia quimioproteómica general para la identificación sistemática de las metas de las detransferasas.
• Aplicar esta estrategia a las desmetilasas de lisina (KDM) y descubrir sus objetivos celulares.
• Ampliar la comprensión de las funciones de KDM más allá de sus funciones conocidas.

Principales métodos:

• Desarrollo de la identificación de sustratos asistida por enlaces cruzados (CASI), una nueva estrategia quimioproteómica.
• KDM4 diseñado con p-azido fenilalanina para la foto-reacción dirigida dentro del sitio activo.
• Utilizó CASI para realizar una encuesta proteómica de sustratos KDM.

Principales resultados:

• Identificó un nuevo "demetiloma" de objetivos celulares para los KDM.
• Descubrió numerosos sustratos no histónicos de KDM4, expandiendo sus funciones biológicas conocidas.
• Se encontró que KDM4A desmetila un residuo clave en un factor de iniciación traslacional, lo que sugiere un papel en los procesos ribosómicos.

Conclusiones:

• CASI es un nuevo y potente método para la identificación de sustratos de la transferasa, superando las limitaciones de los métodos anteriores.
• KDM4A tiene funciones más amplias en los procesos celulares, incluida la traducción, de lo que se entendía anteriormente.
• CASI puede aplicarse a más de 400 detransferasas humanas, lo que facilita el estudio de enzimas poco conocidas.