棕榈酰化位点鉴定

棕榈酸(C16:0)是长链饱和脂肪酸,各种脂类的重要组分在细胞膜形成,信号传导和能量储存中扮演重要角色。然而棕榈酰链可以连接在蛋白上,此称之为蛋白棕榈酰化(S-棕榈酰化),这种修饰影响蛋白的定位和功能。在人体中棕榈酸是通过脂肪重新合成中产生,此过程主要发生在脂肪细胞,肝脏细胞和乳腺细胞中。棕榈酸被用来磷脂和鞘脂的合成,通常是经过其他脂肪酸(例如,硬脂酸和油酸)的延伸或者脱保和处理,有些可以通过酯化生成甘油三酯储存脂质。蛋白棕榈酰化在蛋白结构和功能中起重要作用,和其他脂质修饰不同,蛋白棕榈酰化是高度动态的,棕榈酰化和去棕榈酰化循环调控着蛋白的功能和定位。

S-棕榈酰化是一种重要的蛋白翻译后修饰,通常棕榈酰通过形成硫酯键链接在蛋白的半胱氨酸残基上,例如下表1,S-棕榈酰化是一种特殊的蛋白S-酰基化,并且类似于其他可逆的蛋白翻译后修饰,包括磷酸化和乙酰化,S-棕榈酰化的发生会影响蛋白结构和功能。

除了S-酰基化,也有少数棕榈酰盐能够连接到其他各种氨基酸的氨基集团上(例如, 甘氨酸,半胱氨酸,赖氨酸)形成N-棕榈酰化或者在丝氨酸和苏氨酸的羟基集团形成O-棕榈酰化(如下表1)。伴随着S-棕榈酰化发生的过程中,也会有其他脂肪酸修饰发生,例如N-和O-酰基化。N端发生酰基化作用的比如说N-豆蔻酰化(N- myristoylation),这种修饰经常发生在细胞膜外围锚定的蛋白。S-异戊二烯化(S- prenylation)是另外一种常见的脂化作用,赋予蛋白疏水的性质并使其与细胞膜结合。

此表1中棕榈酸通过与氨基酸残基共价形成氧化物,酰胺和硫酯等,形成一系列O-和N-棕榈酰化蛋白修饰,以及类似的其他蛋白脂质化修饰,包括N-豆蔻酰化和S-异戊二烯化。

最近,两种无放射的方法学的突破,点击化学(click-chemistry)和脂酰生物素交换(ABE)给棕榈酰化蛋白鉴定带来了新的突破。这两种技术的发明,结合高通量蛋白质谱分析方法,为各种细胞组织以及临床样本发现新的棕榈酰化位点带来了更多可能。

AIMS提供的是高效专业的蛋白棕榈酰化鉴定服务,有专业的HPLC-MS/MS质谱平台,可以分析各种真核生物和原核生物样本。

服务流程

点击化学法

  • 对目标修饰蛋白进行标记,通过使用棕榈酸类似物(metabolic labeling)
  • 催化反应,促使发生棕榈酰修饰蛋白带上生物素标签(click chemistry)
  • 用亲和链霉素珠子富集发生修饰的肽段(peptide enrichment)
  • 对发生修饰的肽段进行质谱检测(LC-MS/MS analysis)

生物素交换法

  • 自由巯基烷基化封闭(alkylation of free thiol group)
  • 去棕榈酰化处理(incubation with de-palmitoylation)
  • 生物标记与自由巯基反应(biotinlyation of exposed SH group)
  • 与亲和链霉素珠子孵育富集生物素标记的肽段(peptide enrichment)
  • 对肽段进行质谱检测(LC-MS/MS analysis)

服务优势

  • 操作容易简单:不需同位素标记,实验流程简单
  • 高精度与准确性:可鉴定分析具体修饰位点,采用Thermo Fisher质谱仪,获取更多肽段信息,找到更多修饰位点
  • 检测范围广:可检测各种细胞或者组织中的棕榈酰化修饰位点

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S-亚硝基修饰