Lysine succinylation and lysine malonylation in histones

doi:10.1074/mcp.M111.015875

.2012年5月；11(5):100-7.

doi:10.1074/mcp。M111.015875。 Epub 2012年3月4日。

组蛋白中的赖氨酸琥珀酰化和赖氨酸丙二酰化

谢忠余¹, 戴军标, 戴伦智, 民家滩, 郑忠义, 吴叶明（Yeming Wu）, 杰夫·德·博克, 赵英明

附属公司

PMID： 22389435
预防性维修识别码：下午3418837
内政部： 10.1074/mcp。M111.015875号

组蛋白中的赖氨酸琥珀酰化和赖氨酸丙二酰化

谢忠余等。分子细胞蛋白质组学. 2012年5月.

.2012年5月；11(5):100-7.

doi:10.1074/mcp。M111.015875。 Epub 2012年3月4日。

作者

谢忠余¹, 戴军标, 伦智戴, 民家滩, 郑忠义, 吴叶明（Yeming Wu）, 杰夫·博克, 赵英明

附属

¹美国伊利诺伊州芝加哥市芝加哥大学本·梅癌症研究系，邮编：60637。

PMID： 22389435
预防性维修识别码：项目经理3418837
内政部： 10.1074/mcp。M111.015875号

摘要

组蛋白翻译后修饰（PTM）对基因表达和DNA修复具有重要意义。在这里，我们报告了组蛋白中一种新型PTM的鉴定和验证，即赖氨酸琥珀酰化。通过合成肽的MS/MS、HPLC共洗脱和同位素标记验证所鉴定的赖氨酸琥珀酰化组蛋白肽。我们分别在HeLa、小鼠胚胎成纤维细胞、果蝇S2和酿酒酵母细胞中鉴定了13、7、10和7个组蛋白赖氨酸琥珀酰化位点。我们证明这种组蛋白PTM存在于我们检测的所有真核细胞中。琥珀酸化位点的突变以及随后的功能检测表明，组蛋白赖氨酸琥珀酸化可导致独特的功能后果。我们还分别在HeLa和酿酒酵母细胞中鉴定了一个和两个组蛋白赖氨酸丙二酰化位点。因此，我们的结果增加了组蛋白PTM潜在的组合多样性，并提示组蛋白生物学和代谢之间可能存在新的联系。

PubMed免责声明

数字

**图1。**
**检测不同物种核心组蛋白中的赖氨酸琥珀酰化。** A类赖氨酸琥珀酰化的化学结构和假设机理。B类，Western blot分析(*顶部面板*)核心组蛋白*酿酒酵母*,*D.黑腹果蝇*,小M、和智人含有或不含有含有固定未修饰赖氨酸的肽库竞争的细胞(*K（K）*)或琥珀酰化赖氨酸(*K（K）_SUCC公司*). 这个*底部面板*显示了加载控件。

**图2。**
**组蛋白中琥珀酰赖氨酸残基的鉴定。** A类，已鉴定组蛋白琥珀酰化位点的图解*酿酒酵母*,*D.黑腹果蝇*,小M、和智人琥珀酰化位点如所示*粗体红色字体*在酵母和HeLa细胞中鉴定出三个丙二酰赖氨酸位点。报告的乙酰化位点如所示*蓝色类型。B类*，琥珀酸残基在酵母核小体中的位置。晶体结构来自蛋白质数据库（代码1ID3），如下所示球体.DNA显示为线琥珀酰化的残基用颜色标记：*黄色的*，H3K79；橙色，H4K31；紫色，H4K77；绿色，H2AK13；红色，H2AK21；和蓝色，H2BK37。

**图3。**
**H4K31组蛋白琥珀酰化的HPLC和质谱验证（DNIQGITK_+100.0150配对）。** A类H4K31琥珀酰化肽（DNIQGITK）的高分辨率MS/MS光谱_{+100.0150美元}PAIR），来自使用抗琥珀酰赖氨酸泛抗体的亲和富集HeLa组蛋白提取物(顶部)合成DNIQGITK_成功对(*中间的*)以及它们的混合物(底部). 这个插入显示前体离子。标签Δ表示水和/或氨损失的b或y离子。B类，提取的离子色谱图体内衍生的H4K31肽(顶部)，其合成对应物(*中间的*)和它们的混合物(底部).C类D的MS和MS/MS谱₄-琥珀酰赖氨酸肽。

**图4。**
**H4K31组蛋白琥珀酰化的HPLC和质谱验证（EIAQDFK_+100.0152TDLR）。** A类，高分辨率MS/MS光谱体内H3K79琥珀酰化肽（EIAQDFK_+100.0152TDLR）来自亲和富集的HeLa组蛋白提取物(顶部)合成的EIAQDFK_成功TDLR（TDLR）(*中间的*)以及它们的混合物(底部).B类，提取的离子色谱图体内衍生H3K79肽(顶部)，其合成对应物(*中间的*)和它们的混合物(底部).C类D的MS和MS/MS谱₄-琥珀酰赖氨酸肽。

**图5。**
**芽殖酵母琥珀酸残基突变的表型分析。** A类，H4K31E突变体具有严重的生长缺陷。*带圆圈的*在里面红色是带有K31E突变体的孢子。照片是在30°C下孵育4天后拍摄的。B类组蛋白H2AK21E突变体对甲基磺酸甲酯特异性敏感。在含有YPD或YPD的羟基脲上测试两个含有相应突变的独立菌落(*匈牙利*)或甲基磺酸甲酯(*多媒体信息服务*). 这张照片是在30°C下孵育3天后拍摄的。C类组蛋白H4K77E突变体对温度敏感，在rDNA和端粒处都失去沉默。

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