? 子科生物報道：浙江大學(xué)生命科學(xué)研究院趙斌實驗室于2021年5月14日在eLife上在線發(fā)表了題為《A subcellular map of the human kinome》的論文，首次在蛋白激酶組水平上描繪了他們的亞細(xì)胞定位信息。       

       蛋白質(zhì)磷酸化是一種重要的蛋白質(zhì)翻譯后修飾，它在包括代謝、增殖、分化、遷移等在內(nèi)的幾乎所有的細(xì)胞生理活動中發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。介導(dǎo)該修飾過程的酶被稱為蛋白激酶。人類基因組編碼538個蛋白激酶，合稱為蛋白激酶組，約占整個基因組的2%，是人類細(xì)胞中最大的蛋白家族之一。蛋白激酶的失調(diào)在人類疾病，特別是癌癥中扮演著重要角色，是精準(zhǔn)治療的關(guān)鍵藥物靶點，目前正在進(jìn)行I期臨床試驗的激酶靶點就有30多個。

       蛋白質(zhì)通過分選途徑和翻譯后修飾實現(xiàn)特定的亞細(xì)胞定位，形成相互作用網(wǎng)絡(luò)，是細(xì)胞區(qū)域化的重要組成部分。為了在均一的實驗條件下描繪人類蛋白激酶組的亞細(xì)胞定位情況，趙斌課題組構(gòu)建了覆蓋人類蛋白激酶組85%成員的質(zhì)粒表達(dá)文庫，在統(tǒng)一實驗條件下進(jìn)行免疫熒光染色，逐一確定每個蛋白激酶的亞細(xì)胞定位情況，繪制了蛋白激酶組亞細(xì)胞定位圖譜Kinome Atla （KA）。經(jīng)過共聚焦顯微鏡觀測，先后采用細(xì)胞器標(biāo)志物共染、數(shù)據(jù)庫比對和更換表達(dá)標(biāo)簽位置等手段來獲得準(zhǔn)確、系統(tǒng)性的研究結(jié)果。為方便本資源的檢索和使用，所有影像資源已經(jīng)上傳至the Cell Image Library數(shù)據(jù)庫，供科研工作者參考。  

        對KA的分析發(fā)現(xiàn)，不同的激酶家族具有不同的細(xì)胞亞細(xì)胞定位偏好性，體現(xiàn)了進(jìn)化上的關(guān)聯(lián)和在細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中的不同分工。研究還揭示了一批蛋白激酶在線粒體、細(xì)胞質(zhì)膜、細(xì)胞外基質(zhì)及細(xì)胞內(nèi)特殊結(jié)構(gòu)的新定位。發(fā)現(xiàn)了液——液相變可能在蛋白激酶凝集體形成中發(fā)揮較為廣泛的作用，為蛋白激酶的調(diào)控研究提示了新的方向。作者還進(jìn)一步研究了新發(fā)現(xiàn)的具有線粒體膜間隙定位的蛋白激酶MOK，揭示了它在線粒體嵴動態(tài)性、呼吸、氧化應(yīng)激方面的作用。這一資源與磷酸化蛋白質(zhì)組聯(lián)用將廣泛的促進(jìn)對正常和疾病狀態(tài)下細(xì)胞活動的機制解析。

       浙大生命科學(xué)研究院博士研究生張海濤是論文的第一作者，趙斌教授為通訊作者。該工作得到了馮新華、陸華松、梁廷波、夏總平、陳良怡、汪方煒等合作實驗室的支持。該研究得到了國家自然科學(xué)基金面上面目、重點項目、國家重點研發(fā)計劃、浙江省自然科學(xué)基金等資助。