Methods in Enzymology：Ubiquitin and Ubiquitin-like Protein Modifiers

作者：Mark Hochstrasser（编者）

索书号：Q55/M592/V. 618/2019/Y

ISBN: 978-0-12-816359-7

藏书地点：武大外教中心

泛素化是一种常见的蛋白质修饰，由E1、E2和E3酶催化，分别激活、结合和连接泛素蛋白到底物蛋白。在泛素-蛋白酶体的研究中，许多基础发现都依赖于纯化或重组表达成分的活性重组。这些发现包括E1-E2-E3机制的里程碑式发现，其中泛素(UB)最初被激活，然后在酶活性位点之间共价穿梭，最终在聚泛素化过程中连接到底物或底物连接的瑞银。然而，最近的研究发现了E1-E2-E3主题的巨大变化。例如，一个E3可能使用两个不同的E2，或者两个不同的E3可能在单个组装或串联中起作用，直接与UB结合，然后用无数种多泛素链修饰它们。为了剖析这种复杂性，它可以帮助监测特定的UB转移反应，而不是终点产物形成的所有酶混合体。脉冲追踪法可以观察单个反应步骤，也可以对同一试管中不同酶携带的UBs进行区别标记。在这种测试中，“脉冲”反应产生硫酯连接酶~UB中间产物，而“chase”则监测UB随时间向下游组分的转移。

泛素化是一种短暂的翻译后修饰，多泛素链被去泛素化酶(DUBs)从蛋白质中去除，许多泛素化的蛋白质被蛋白酶体降解。外源性表达的胰蛋白酶耐串联泛素结合实体(TR-TUBE)保护多泛素链免受DUB和抑制细胞中的蛋白酶体降解。TR-TUBE能有效地结合由外源性表达的泛素连接酶泛素化的底物，并能检测给定泛素连接酶的比活性并分离其底物。组蛋白的翻译后修饰调节所有需要进入DNA的生物过程。组蛋白H2B的单泛素化是所有真核生物中活跃转录基因的标志，也在DNA复制和修复中发挥作用。组蛋白泛素化调节这些过程的机制的解决方案和结构研究依赖于生成具有特定赖氨酸残基的泛素的核小体同质制备的能力。本书描述了通过非水解、二氯丙酮键或可剪切的异肽键与Lys 120结合的泛素(Ub)生成毫克量组蛋白H2B的方法。具有异肽连接的hbb -Ub是由蛋白融合蛋白衍生化和天然化学连接结合而产生的，生成天然的完全泛素化赖氨酸，可被Ub异肽酶剪切。本书也描述了如何重建包含泛素化H2B的核小体。

在高等真核生物中，DNA损伤修复反应通路是由包括泛素化在内的多种分子信号协调的。特别是DNA链间交联的修复，对转录和复制过程有毒，涉及到范可尼贫血修复通路的激活。该通路的核心是FANCD2和FANCI蛋白的单泛素化，这将触发DNA修复因子的招募。目前的体外方法依赖于纯化一个较大(~ 0.8 MDa)的多蛋白E3复合物，该复合物只能部分单泛素化fANCD2-FANCY-DNA复合物。

泛素信号需要对蛋白质泛素化的各个方面进行严格控制，包括修饰的时间、位置、范围和类型。任何这些信号特征的失调都可能导致严重的人类疾病。一个关键的调控模式是通过专门的蛋白酶家族，即去泛素酶控制去除泛素信号。鉴于它们在信号调控中的关键作用，去泛素酶作为调节蛋白丰度的一种治疗干预手段已成为最近的焦点。

《酶学研究方法：泛素及类泛素蛋白修饰剂》一书于2019年由ACADEMIC PRESS出版，作者是Mark Hochstrasser。

《酶学研究方法：泛素及类泛素蛋白修饰剂》一书中，专家研究人员介绍了细胞中的泛素化修饰和几种类泛素蛋白修饰剂，讨论的主题主要包括泛素化组蛋白H2B与天然或非水解连锁的半合成，双色脉冲追踪泛素化法同时监测底物引物和延伸，研究酿酒酵母多泛素化的遗传方法，单泛素化FANCD2和FANCI蛋白的酶法制备，泛素链长和链结的测定方法，泛素化活性的检测及泛素化底物的TR-TUBE鉴定，磷酸化核糖基化泛素连接和去除的研究方法，以及小泛素相关修饰剂SUMO、泛素样蛋白ISG15、类泛素修饰剂FAT10这三种类泛素蛋白修饰剂和泛素特异性蛋白酶(USPs)相关介绍。《酶学研究方法：泛素及类泛素蛋白修饰剂》一书从各个方面讲解了细胞中的泛素化修饰和几种类泛素蛋白修饰剂，旨在为想要研究细胞泛素化修饰的研究人员提供专业方法的介绍以及方法技术指导。

《酶学研究方法：泛素及类泛素蛋白修饰剂》一书作为生物化学专业研究读物，观点新颖独到，内容饱满详实、语言浅显易懂，除此之外，还包括一些其他的特点：

1、本书概述了细胞中泛素化修饰的相关知识，描述了利用TR-TUBE和diGly抗体两种富集工具结合质谱(MS)检测泛素连接酶活性以及鉴定给定泛素连接酶底物的方法。提供了对去泛素酶活性和结构的方法的评价。本书还介绍了测定和分析去泛素酶结构的方法以及一种基于质谱的泛素链定量方法，重点介绍了对泛素底物的可视化识别。此外，本书还介绍了几种类泛素蛋白修饰剂以及一类去泛素化酶泛素（特异性蛋白酶）相关的介绍及研究方法，如小泛素相关修饰剂SUMO、泛素样蛋白ISG15、类泛素修饰剂FAT10。

2、每个部分都分为很多的小章节，每个章节都是由相关领域的专业人士所撰写，因此，本书讲解既详细又专业，我们能够从中了解到泛素化修饰和几种类泛素蛋白修饰剂的研究方法以及最新的前沿进展。

3、书中很多实验方法和测序结果都给出了示意图和图表，便于读者理解与参考

总的说来，《酶学研究方法：泛素及类泛素蛋白修饰剂》一书为想要了解如何研究泛素化修饰和几种类泛素蛋白修饰剂的研究人员提供了清晰的导读路径，作为生物化学领域的一本前沿研究图书，是一本值得为想要涉足该领域的人员推荐的专业书籍。

本书目录：

撰稿者名单

前言

第1章泛素化组蛋白H2B与天然或非水解连锁的半合成

Michael Morgan, Muhammad Jbara, Ashraf Brik, Cynthia Wolberger

第2章双色脉冲追踪泛素化法同时监测底物引物和延伸

Daniel C. Scott, Brenda A. Schulman

第3章研究酿酒酵母多泛素化的遗传方法

Fernando Meza-Gutierrez, Deniz Simsek, David Paul Toczyski

第4章单泛素化FANCD2和FANCI蛋白的酶法制备

Viduth K. Chaugule, Connor Arkinson, Rachel Toth, Helen Walden

第5章泛素链长和链结的测定方法

Fumiaki Ohtake, Hikaru Tsuchiya, Keiji Tanaka, Yasushi Saeki

第6章泛素化活性的检测及泛素化底物的TR-TUBE鉴定

Yukiko Yoshida, Yasushi Saeki, Hikaru Tsuchiya, Keiji Tanaka

第7章磷酸化核糖基化泛素连接和去除的研究方法

Jiazhang Qiu, Zhao-Qing Luo

第8章 SUMO结合酶的生化特性体外SUMO化测定

Nathalie Eisenhardt, Dragana Ilic, Easa Nagamalleswari, Andrea Pichler

第9章酵母SUMO动力学的研究方法

Stefan Pabst, Lennard-Maximilian Döring, Natasha Petreska, R. Jürgen Dohmen

第10章研究ISG15细胞外信号功能的方法

Caleb D. Swaim, Larissa A. Canadeo, Jon M. Huibregtse

第11章泛素样修饰剂FAT10的修饰及蛋白水解作用分析

Annette Aichem, Annika N. Boehm, Nicola Catone, Gunter Schmidtke, Marcus Groettrup

第12章 STUbL活动的分析方法

Emma Branigan, Anna Plechanovová, Ronald T. Hay

第13章体外USP活性的定量分析

Shreya Dharadhar, Robbert Q. Kim, Michael Uckelmann, Titia K. Sixma

第14章评价酶活性和DUBs结构

Jonathan N. Pruneda, David Komander

第15章 SdeA的DUB结构域的纯化与功能表征

Kedar Puvar, Shalini Iyer, Michael J. Sheedlo, Chittaranjan Das

第16章用基于活性的探针分析DUBs和Ubl特异性蛋白酶

Paul P. Geurink, Gerbrand J. van der Heden van Noort, Monique P.C. Mulder, Robert C.M. Knaap, Marjolein Kikkert, Huib Ovaa

第17章哺乳动物细胞和组织中SUMO蛋白酶/异肽酶活性和功能的分析

Kathrin Kunz, Stefan Müller, Luca Mendler

胡萌欣武汉大学生命科学学院博士