氨基酸是构成卵白质的基本单元，其突变不错通过多种面貌影响卵白质功能，进而影响细胞活命和多种疾病的发生发展。此前商量已解释，使用碱基剪辑器进行内源性氨基酸替换色姐姐，并联结细胞筛选来大边界商量其功能的可行性1–3。磷酸化是细胞中常见且肃肃的翻译后修饰，绝大多数发生在丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸位点上。当今已报说念的大边界飘零这三种氨基酸功能的商量主要依赖于生物信息学量度4或仅聚焦于已被检测到可发生磷酸化的位点5。研究到卵白组中一经存在无数潜在的磷酸化位点，且这三种氨基酸也介导了其它多种肃肃功能，达成在全卵白组水平对这三种氨基酸位点的大边界功能飘零具有肃肃好奇赞佩。

2024年9月23日，北京大学魏文胜团队在Nature Chemical Biology在线发表题为“Functional profiling of serine， threonine， and tyrosine sites”的商量论文。商量基于执行室此前建树的赖氨酸功能位点筛选计谋3，应用腺嘌呤碱基剪辑器对全基因组边界内的丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸位点进行靶向剪辑，并在东说念主类视网膜色素上皮细胞系（RPE1）中进行了细胞筛选，见效飘零出3，467个功能性氨基酸位点。这些位点的突变展示了与基因敲除不异或不同的表型，尤其是无数功能性位点位于敲除不影响细胞滋长的基因上，展示了从单个氨基酸层面绘图卵白组功能图谱的肃肃性（图1）。

图1 卵白质组功能性丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸筛选示意图

欧美成人电影

接着，商量者对筛选出的功能性位点进行潜入分析，非凡留情磷酸化修饰。效力剖释，677个筛选到的位点可能通过磷酸化修饰影响细胞滋长，其中绝大多数为之前未知的功能性磷酸化位点（图2）。进一步商量标明，一些位点突变通过疗养磷酸化水平导致信号通路极度，如MAPK信号通路中的MAPKAPK2 T338A突变以及MAP2K1 Y130H和S194P突变，影响了细胞的滋长。

图2 筛选飘零出无数功能性磷酸化位点

此外，商量者还分析了突变在卵白质结构中的散布，发现丝氨酸到脯氨酸的替换无为影响不同类型的卵白质结构域功能，尤其是WD重叠结构域中的两个高度保守的丝氨酸，默示这些位点在保管卵白质结构方面具联系键作用。

临了，商量发现，筛选出的促进细胞滋长的突变与临床癌症患者的基因数据存在高度关联性（图3）。由于RPE1细胞系是长生化的宽泛细胞系，得到的309个可促进细胞滋长的突变均可能为潜在的癌症启动突变。据此猜念念，商量者选拔了MAP4K4-Y210C进行了体外克隆酿成和小鼠体内成瘤执行，效力均证明了MAP4K4-Y210看成癌症启动突变的后劲。

图3 与癌症临床数据相关的正向富集氨基酸位点

总体而言，该商量绘图了东说念主类卵白组中丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸位点的功能图谱，揭示了这些位点与磷酸化修饰、卵白质结构保管及癌症相关突变的密切研究，为生物学机制商量和临床应用提供了肃肃斥地（图4）。

图4 商量回来示意图

本商量由北京大学/昌平执行室魏文胜团队完成，博士后李依舟、已出站的博士后徐涛及已毕业的马华峥博士为共同第一作家。商量得回了国度当然科学基金、昌平执行室和北大-清华人命科学长入中心的赞助。

著述采集：https://www.nature.com/articles/s41589-024-01731-0

参考文件：

1.    Cuella-Martin， R. Functional interrogation of DNA damage response variants with base editing screens.

2.    Hanna， R. E. Massively parallel assessment of human variants with base editor screens.

3.    Bao， Y. et al. Unbiased interrogation of functional lysine residues in human proteome. Mol. Cell 83， 4614-4632.e6 (2023).

4.    Ochoa， D. et al. The functional landscape of the human phosphoproteome. Nat. Biotechnol. 38， 365–373 (2020).

5.    Kennedy色姐姐， P. H. et al. Post-translational modification-centric base editor screens to assess phosphorylation site functionality in high throughput. Nat. Methods 21， 1033–1043 (2024).

---