翻譯后修飾（PTM）作為一種靈活、高效的蛋白質活性調節(jié)方式，賦予了蛋白質豐富的功能，也體現(xiàn)了生命進化的智慧。磷酸化是蛋白質最廣泛、最重要的翻譯后修飾之一，幾乎參與了所有的生命過程。因此，研究蛋白質磷酸化對揭示生理病理過程中的分子機制具有重要意義。

中科新生命從2011年開始提供商業(yè)化的磷酸化修飾蛋白質組學服務至今，已形成了從高通量檢測到驗證的完整技術平臺，開發(fā)了特色激酶-藥靶分析及磷酸化和其他組學的聯(lián)合分析方案，已助力客戶發(fā)表了幾十篇高分文章。

中科新生命 磷酸化修飾蛋白質組產品

中科新生命 磷酸化修飾蛋白質組高分項目文章

接下來，請跟隨小編一起看一看近兩年的5-10分的文章都利用磷酸化修飾蛋白質組做了哪些研究吧！

醫(yī)口

01

蛋白質組+磷酸化修飾蛋白質組聯(lián)合，分析激酶藥靶

Integrated proteomics and phosphoproteomics revealed druggable kinases in neoadjuvant chemotherapy resistant tongue cancer

蛋白質組和磷酸化蛋白質組聯(lián)合揭示新輔助化療耐藥舌癌中的藥靶激酶

影響因子：5.5

發(fā)表單位：印度生物信息研究院

本研究旨在探索新輔助化療耐藥舌癌中的蛋白質和磷酸化變化。主要結果：

① 蛋白質組共檢測到7453個蛋白質，分析得到59個差異表達蛋白質；磷酸化修飾蛋白質組共檢測到4150個蛋白的14450個磷酸化肽段，分析得到126個差異磷酸化肽段。

② 差異磷酸化事件共涉及191個激酶。

③ 激酶富集分析得到的排名前5激酶為：MAPK1、AKT1、MAPK、MAPK7、PKCζ。

④ 基于TCGA數據庫的分析顯示，前5個激酶的表達量在30%、21%、31%、26%和22%的患者中發(fā)生變化。

⑤ 在Therapeutic Target Database (TTD)中比對發(fā)現(xiàn)，很多激酶有已批準上市或正在臨床實驗的抑制劑藥物。

總體，本研究分析了新輔助化療耐藥舌癌中異常表達的蛋白質和磷酸化，并發(fā)現(xiàn)了一些藥靶激酶。

02

項目文章——磷酸化修飾蛋白質組揭示藥物作用機制

Xanthatin suppresses pancreatic cancer cell growth via the ROS/RBL1 signaling pathway: In vitro and in vivo insights

蒼耳亭通過ROS/RB1抑制胰腺癌細胞生長：體外和體內視角

影響因子：7.9

合作單位：中國科學技術大學附屬第一醫(yī)院/安徽醫(yī)科大學

本研究旨在揭示從中草藥蒼耳中提取得到的一種化合物——蒼耳亭對胰腺癌細胞生長的影響及相關分子機制。主要結果：

① 體外實驗顯示，蒼耳亭抑制胰腺癌細胞增殖、侵襲和轉移，并誘導細胞凋亡。

② 作者利用磷酸化修飾蛋白質組揭示蒼耳亭影響的信號通路：共檢測到3111磷酸化蛋白、8180磷酸化肽段和11060磷酸化位點；并分析得到1074個上調和1076個下調磷酸化肽段；其中RB1的磷酸化在蒼耳亭處理后受到抑制；此外，蒼耳亭處理增強了細胞的活性氧ROS水平，而已有研究表明ROS的確可以抑制RB1的磷酸化。

③ 抗氧化劑NAC可以逆轉蒼耳亭對細胞增殖的抑制及對細胞凋亡的誘導。這說明，ROS介導了蒼耳亭對胰腺癌細胞的相關作用。

④ 體外小鼠胰腺癌移植瘤模型檢測發(fā)現(xiàn)，蒼耳亭抑制胰腺癌細胞生長。

綜合體外和體內實驗結果表明，蒼耳亭通過ROS/RB1抑制胰腺癌細胞生長。

03

項目文章——磷酸化修飾蛋白質組揭示基因下游靶點

EGFR tyrosine kinase activity and Rab GTPases coordinate EGFR trafficking to regulate macrophage activation in sepsis

EGFR酪氨酸激酶活性和Rab GTPase 協(xié)同EGFR轉運調控膿毒癥中巨噬細胞激活

影響因子：9.685

合作單位：廣東醫(yī)科大學附屬醫(yī)院

本研究旨揭示巨噬細胞中EGFR在LPS（脂多糖）作用下的胞內轉運過程及其生理意義。主要結果：

① LPS誘導膿毒癥巨噬細胞表面EGFR的激活，并促進EGFR的表達。

② 抑制EGFR磷酸化顯著降低了巨噬細胞膜中EGFR的表達，提示EGFR激酶活性在受體運輸中起重要作用。為了發(fā)現(xiàn)EGFR激酶新的下游靶點，作者采用磷酸化修飾蛋白組檢測EGFR的下游靶點。共得到11772個獨特的磷酸位點，對應了8151個肽片段、3041個獨特的蛋白質。其中Rab7a在S72位磷酸化發(fā)生顯著變化。

③ MAPK14介導的Rab7a磷酸化調控了LPS激活的巨噬細胞的晚期內吞和EGFR降解。

④ LPS誘導的EGFR早期內化由Rab5a介導。

⑤ Rab10促進EGFR從高爾基體運輸到細胞表面。

⑥ 抑制EGFR磷酸化可抑制巨噬細胞中糖酵解依賴性M1極化。

⑦ 抑制EGFR磷酸化通過激活PPARγ調節(jié)谷氨酰胺代謝（代謝組學）促進M2極化。

⑧ 抑制EGFR磷酸化可使M1表型轉變?yōu)镸2表型，減輕膿毒癥引起的急性肺損傷。

該研究為EGFR作為膿毒癥治療的潛在靶點提供了有力的證據。

文章解讀鏈接：https://mp.weixin.qq.com/s/Z1b5ZUksGfKU_Mbg-CozlA

農口

01

項目文章——磷酸化修飾蛋白質組揭示抗逆脅迫的磷酸化變化

Comparative Phosphoproteomic Analysis Reveals the Response of Starch Metabolism to High-Temperature Stress in Rice Endosperm

磷酸化蛋白質組揭示水稻胚乳淀粉代謝對高溫脅迫的響應

影響因子：5.6

合作單位：浙江大學

高溫脅迫下的基因表達（mRNA和蛋白質表達水平）已有多項研究，而蛋白磷酸化變化缺少研究關注。本研究旨在揭示高溫脅迫下兩個品種的水稻胚乳中的蛋白磷酸化變化。主要結果：

① 連續(xù)高溫5天的條件下就能對水稻顆粒堊白度和質量造成不可逆的損傷。

② 磷酸化修飾蛋白質組共檢測到來自于3216個磷酸化蛋白的9994個磷酸化位點。兩個品種分別得到410個和508個差異磷酸化位點。

③ 兩個品種的差異磷酸化位點motif分析分別得到8個和15個含絲氨酸(Ser)或蘇氨酸（Thr）的保守基序，其中有4個重合的基序。

④ 差異磷酸化蛋白的GO和KEGG分析顯示了多種功能和通路的富集。

⑤ 分析淀粉代謝通路中的多種磷酸化變化。

⑥ 抗體驗證了淀粉合成相關的磷酸化變化。

總體，本研究揭示了高溫脅迫下水稻胚乳中的磷酸化改變，并重點分析或驗證了淀粉代謝/淀粉合成過程的磷酸化變化。

02

項目文章——磷酸化修飾蛋白質組揭示抗逆脅迫的磷酸化變化

Soybean responds to phosphate starvation through reversible protein phosphorylation

大豆通過可逆的蛋白質磷酸化對磷酸鹽饑餓進行響應

影響因子：6.5

合作單位：華南農業(yè)大學

本研究旨在揭示大豆在磷缺乏情況下的蛋白磷酸化變化。主要結果：

① 磷酸鹽饑餓顯著影響大豆生長，具體表現(xiàn)為大豆芽干重下降、大豆根干重上升、總根長度和表面積上升、根部磷酸鹽濃度顯著下降、APTase活性上調以及大豆根部硝酸鹽濃度上調。

② 磷酸化修飾蛋白質組磷共檢測得到2888個磷酸化蛋白質，其中427個存在顯著差異變化（213個上調，214個下調）。

③ 上調和下調磷酸化肽段的motif分析分別得到3個和4個磷酸化位點基序。

④ 有12個差異磷酸化蛋白是離子轉運蛋白或離子通道蛋白。

⑤ 分別有26個、7個和14個差異磷酸化蛋白參與碳代謝、氮代謝和信號轉導。

⑥ 檢測差異磷酸化蛋白的mRNA轉錄本的變化，其中20個上調磷酸化蛋白對應的mRNA中有15個上調，2個未發(fā)生變化，3個下調；16個下調磷酸化蛋白對應的mRNA中，有7個下調，5個未發(fā)生變化，4個上調。

⑦ 鑒于參與硝酸鹽同化作用的硝酸鹽還原酶GmNR4的磷酸化上調，作者分別通過將該蛋白491位的絲氨酸突變?yōu)楸彼幔姿峄笔屯蛔儯┗蛲蛔優(yōu)樘於彼幔姿峄せ钚屯蛔儯z測了它的相關功能。結果顯示，GmNR4活性受到491磷酸化狀態(tài)的調控。此外，實驗明確GmNR4磷酸化不影響其亞細胞定位。

總體，本研究揭示了大豆通過可逆蛋白磷酸化適應磷酸鹽饑餓的復雜調控途徑。

03

項目文章——磷酸化修飾蛋白質組揭示激酶底物

Arabidopsis SRPKII family proteins regulate flowering via phosphorylation of SR proteins and effects on gene expression and alternative splicing

SRPKII家族蛋白質通過磷酸化SR蛋白以及對基因表達和可變剪接的作用調節(jié)擬南芥的開花

影響因子：9.4

發(fā)表單位：山東師范大學

本研究旨在揭示SR蛋白特異性激酶SRPK在植物中的精細作用機制。主要結果：

① SRPK2和SRPK4基因突變，突變體表現(xiàn)出開花延遲、花瓣異常、角質化葉序排列異常和花不對稱。

② 蛋白定位實驗表明，SPRKII在幼苗、莖尖、蓮座、莖葉、花和葉柄中廣泛表達。這意味著SRPKII可能在整個擬南芥生命周期的發(fā)育過程中發(fā)揮作用。

③ 磷酸化修飾蛋白質組檢測SRPKII的潛在下游底物。共鑒定到11200個磷酸化肽段，15985個磷酸化位點，對應于4834個磷酸化蛋白。差異比較共得到760個差異磷酸化肽段，其中349個上調，411個下調。SR45、SC35、SCL30A和RSZ21的RS結構域磷酸化水平顯著下調，說明這4種SR蛋白中RS結構域的磷酸化主要受SPRKII控制。

④ SRPKIIs與SR蛋白亞類相互作用，并影響其亞細胞定位。

⑤ SR45的磷酸化影響ASAP（凋亡剪接相關蛋白）復合體的組裝。

⑥ RNA測序顯示，SRPKII參與基因轉錄和可變剪接。

⑦ SRPKII調節(jié)一個控制擬南芥開花時間的重要負調控因子FLC的基因轉錄和剪接。

⑧ 在SR45和SR35-scl的突變樣本中，SRPKII調控的可變剪接事件發(fā)生變化。

總體，SRPKII通過調節(jié)特定SR蛋白的磷酸化和定位來調節(jié)轉錄和選擇性剪接，最終調節(jié)FLC (Flowering Locus C)的轉錄以及選擇性剪接來控制擬南芥的開花時間。

文章解讀鏈接：https://mp.weixin.qq.com/s/dMUfq-tBMRCDv3OjOSSQsw

小結

由以上的文獻我們可以看出來，這些5-10分的文章，磷酸化修飾蛋白質組都為研究提供了線索指引（如發(fā)現(xiàn)磷酸化變化、異?；钚缘募っ浮撛诘募っ傅孜锏龋?，基于組學結果可鎖定一些關鍵分子或功能/通路，再進行下游探索（可再結合其他組學技術）。此外，不難看出，隨著文章影響因子的升高，研究揭示的分子機制程度也越精細，如磷酸化位點功能的驗證、更下游作用機制探索等。

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