泛素氯甲基酮探针实现了基于活性的 E2 泛素结合酶选择性蛋白质谱分析

泛素（Ub）结合酶（E2）是Ub信号传导的核心组分，然而，由于其催化半胱氨酸具有较弱的亲核性和较高的pKa，对其进行系统性的基于活性的谱系分析仍然面临挑战。现有的Ub探针主要靶向去泛素化酶（DUB），而目前唯一已报道的E2靶向探针需要依赖E1介导的激活，且只能捕获有限种类的E2。为了广泛分析E2，本研究报道了Ub氯甲基酮（UbCMK）作为一种独立的基于活性的探针。密度泛函理论计算鉴定CMK为一种高亲电性弹头，其与弱亲核性硫醇盐发生反应时具有较低的活化能垒。UbCMK通过基于活化半胱氨酸的蛋白连接方法合成，并可不可逆地标记多种E2和半胱氨酸型DUB。在HEK293T细胞裂解液中开展的基于活性的蛋白质谱分析和定量蛋白质组学表明，UbCMK可广泛富集E2酶，包括许多此前其他探针无法检测到的E2。此外，UbCMK还能在氧化应激、蛋白毒性应激、炎症应激、代谢应激、脂质氧化应激和基因毒性应激条件下，实现对内源性E2动员的活性依赖性定量。除此之外，UbCMK还可同时作用于E1和DUB，表明其具有广泛的探针应用价值。总体而言，这些结果确立了UbCMK作为一种强有力的化学工具的地位，它拓展了Ub-蛋白酶体系统中基于活性的蛋白质谱分析覆盖范围，并使得在生理和病理条件下对E2酶进行功能研究成为可能。

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🏷️ 泛素化 E2结合酶 活性探针 蛋白质谱分析 定量蛋白质组学