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蛋白磷酸化检测

磷酸化是最常见的蛋白翻译后修饰之一,简单来说,就是在蛋白质或其他分子上添加一个磷酸基团(PO4)的过程。这个看似简单的操作,却能够短时间改变蛋白质的性质和功能。想象一下,一个原本默默无闻的蛋白质,在经过磷酸化之后,摇身一变成为调控细胞生长、分裂、代谢等关键过程的指挥官。

一、磷酸化的过程

我们复习一下磷酸化的概念,蛋白质的磷酸化是指由蛋白激酶(protein kinase, PK)催化的把 ATP 或 GTP γ 位的磷酸基转移到底物蛋白质的氨基酸残基上的过程。其逆转过程是由蛋白磷酸酶(protein phosphatase, PPase)催化的,称为蛋白质的脱磷酸化(去磷酸化)。

磷酸化过程图

二、磷酸化主要检测方法

(1)Western Blot(WB)

原理:Western Blot是定性检测蛋白磷酸化水平的金标准,且大部分实验室具备开展这项实验的条件。它利用SDS-PAGE将总蛋白按照不同的分子量大小进行分离,然后将胶上的蛋白质转移到膜上,再利用特异性磷酸化抗体检测。

WB原理图

特点:
灵敏度高:许多磷酸化抗体尤其是Tyr磷酸化抗体检测灵敏度高。
特异性好:可以识别特定的磷酸化位点,但特异性磷酸化抗体难以制备,导致许多特异性位点的磷酸化检测受限。
局限性:市面上可能没有成品的磷酸化抗体,定制的话又费时费力。

(2)质谱(MS)

原理:先通过SDS-PAGE或者2D-PAGE胶等分离目标蛋白,切下目标蛋白,并用蛋白酶消化以产生肽段混合物,利用亲和纯化技术富集磷蛋白和磷酸肽,LC-MS/MS检测分析蛋白序列和相应位点的磷酸化修饰。

质谱流程图

特点:
全面评估:适用于复杂的生物样品中蛋白质磷酸化的全面评估(磷酸化蛋白质组学)。
高灵敏度:能够检测低丰度的磷酸化蛋白。
高分辨率:可以识别新的磷酸化事件和蛋白质亚型。


三、服务详情

服务流程 交付数据或材料 周期 价格
步骤一、原核蛋白表达(蛋白底物) 询价
1、表达质粒构建
2、原核蛋白表达及纯化
1、质粒及克隆菌株
2、蛋白底物(该服务不交付纯化后蛋白)
3、实验报告
2~3周
周期依据基因长度调整
步骤二、体外磷酸化
3、构建体外磷酸化反应体系
4、sds-page检测
4、实验报告 1-2周
步骤三、磷酸化检测
5、磷酸化抗体WB检测 5、实验报告 (最终的WB图片,可以依据文章要求,自定义泳道排布) 1~2周

四、客户文献

文献一:PKCβII phosphorylates ACSL4 to amplify lipid peroxidation to induce ferroptosis
发表杂志:Nature Communications
影响因子:15.7

这篇文献发现了小麦分蘖调控新机制:一个名为TaNHLP1的蛋白通过"招募"ABA信号通路的关键组分TaRACK1A,动态调控小麦分蘖。文章的核心发现之一是揭示了TaRACK1A通过磷酸化修饰来调控其功能,从而影响ABA信号通路和最终的分蘖数。磷酸化是这一调控机制中的关键分子开关。

该研究通过Y2H、LCI和Co-IP实验证实了TaNHLP1-A能与ABA信号通路的核心组分TaSnRK2-1A(激酶)和TaPP2C-7A(磷酸酶)直接相互作用。这一发现至关重要,因为它将TaNHLP1-A直接定位为ABA信号通路的下游效应蛋白,使其成为激酶和磷酸酶共同作用的“战场”。研究进一步发现,在ABA缺失时,TaPP2C-7A能够直接去除由TaSnRK2-1A施加在TaNHLP1-A蛋白上的磷酸化修饰。这揭示了一个超越经典模型的、更为直接的调控层级:TaPP2C-7A不仅通过抑制TaSnRK2-1A的活性来间接防止TaNHLP1-A被磷酸化,更能主动地“纠错”,直接移除已存在的磷酸化标签,确保了信号关闭的彻底性。

ABA通路核心元件影响TaNHLP1的蛋白稳定性

图1.ABA通路核心元件影响TaNHLP1的蛋白稳定性

这一精妙的磷酸化与去磷酸化动态过程直接调控了TaNHLP1-A的蛋白质稳定性:磷酸化促使其降解,而去磷酸化则使其稳定。具体而言,磷酸化扮演了“降解信号”的角色,可能通过吸引泛素连接酶,启动蛋白酶体降解途径,迅速降低TaNHLP1-A的胞内水平;反之,去磷酸化则保护了该蛋白,使其得以积累。这种对蛋白丰度的转录后调控,将ABA信号通路的状态(开启/关闭)直接转化为TaNHLP1蛋白水平的升降(减少/增加),从而精确控制分蘖的发生与否。这种机制的优势在于其快速和可逆性,使植株能够无需经历漫长的转录与翻译过程,即可对ABA的波动做出即时反应,实现对分蘖这一重要农艺性状的精准微调。

NHLP1-RACK1A模块通过ABA信号通路调控分蘖的可能工作模型

图2.NHLP1-RACK1A模块通过ABA信号通路调控分蘖的可能工作模型

文献二:PKCβII phosphorylates ACSL4 to amplify lipid peroxidation to induce ferroptosis
发表杂志:Nature Cell Biology,2022
影响因子:17.728

磷酸化检测案例1

文献三:NLRP4E regulates actin cap formation through SRC and CDC42 during oocyte meiosis
发表杂志:Cellular & Molecular Biology Letters
影响因子:9.2

磷酸化检测案例2

 



五、相关链接

相关服务

磷酸化抗体制备 磷酸化抗体定制
基因、表型、互作 基因功能研究
泛素化修饰 蛋白泛素化
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