近日，耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院劉延盛教授團隊聯(lián)合美國圣裘德兒童研究醫(yī)院彭雋敏教授以及德國哥廷根大學(xué)醫(yī)學(xué)中心Eugenio F. Fornasiero教授團隊，在頂級期刊《Cell》上發(fā)表了題為“Turnover Atlas of Proteome and Phosphoproteome Across Mouse Tissues and Brain Regions”的重要文章。該研究首次系統(tǒng)地構(gòu)建了小鼠多種器官（包括腦、心臟、肝臟等8種）和不同腦區(qū)（如小腦、海馬等9個區(qū)域）的蛋白質(zhì)組及其磷酸化蛋白質(zhì)組的周轉(zhuǎn)圖譜，提供了關(guān)于組織特異性蛋白質(zhì)動態(tài)變化和穩(wěn)態(tài)維護的重要資源。

 

通過采用先進的生物質(zhì)譜技術(shù)（例如數(shù)據(jù)非依賴采集質(zhì)譜DIA-MS、TMTpro標(biāo)記法）結(jié)合穩(wěn)定同位素標(biāo)記氨基酸(pSILAC)技術(shù)，研究人員成功量化分析了超過11,000種蛋白質(zhì)和40,000個磷酸化位點的周轉(zhuǎn)速率。這項研究的關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)涵蓋了從蛋白質(zhì)半衰期決定組織功能特性到磷酸化修飾對蛋白質(zhì)穩(wěn)定性的影響等多個方面。

 

研究揭示，不同組織間蛋白質(zhì)更新速率存在顯著差異，其中腸道蛋白質(zhì)的半衰期最短（約為3.27天），而腦組織中的蛋白質(zhì)則最長（可達6.45天）。此外，研究還探討了泛素介導(dǎo)的蛋白質(zhì)降解途徑在組織間的特異性，明確了蛋白質(zhì)互作網(wǎng)絡(luò)對蛋白質(zhì)壽命的影響，并且深入分析了過氧化物酶體蛋白在不同組織內(nèi)的特異性周轉(zhuǎn)調(diào)控機制。尤為引人注目的是，該研究首次系統(tǒng)地探索了磷酸化修飾如何影響蛋白質(zhì)穩(wěn)定性，特別是對于神經(jīng)退行性疾病相關(guān)蛋白Tau與α-synuclein的研究，為開發(fā)新型療法提供了潛在靶點。

 

為了便于學(xué)術(shù)交流，研究團隊建立了互動式數(shù)據(jù)庫資源Tissue-PPT（https://yslproteomics.shinyapps.io/tissuePPT/），供全球研究者查詢不同組織中蛋白質(zhì)表達與周轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)，并支持熱圈圖的生成。這一成果不僅深化了我們對不同組織中蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)分子機制的理解，也為未來針對特定疾病狀態(tài)下的蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)異常提供了一條可能的干預(yù)路徑。共同第一作者包括耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院李文學(xué)博士等人。