分享一篇发表在ACS Chemical Biology上的文章，文章的题目为“Endogenous Cellular Metabolite Methylglyoxal Induces DNA–Protein Cross-Links in Living Cells”，本文的通讯作者是来自Minnesota大学的Natalia Tretyakova教授和Luke Erber助理教授，Tretyakova教授的研究方向是DNA和蛋白质修饰剂的致癌或抗癌活性的结构基础，Erber助理教授的研究方向是开发化学工具以扩展化学探针的库，以表征和调节天然蛋白质-蛋白质相互作用，以及通过小分子表征和调节 DNA-蛋白质相互作用。
DNA-蛋白交联（DPC）是蛋白共价捕捉DNA形成的毒性病变，如果不被修复，会导致永久性的DNA改变和毒性。多种物理条件，如紫外光，电离辐射和化学试剂，如甲醛，铂类药物可诱导DPC的形成。甲基乙二醛（MGO）是一种细胞内源代谢物，可以共价修饰DNA、RNA的腺嘌呤，鸟嘌呤碱基或蛋白质的赖氨酸残基。MGO也被证明可以引起DNA-蛋白交联，因此对于这类MGO衍生的DPC的研究对理解相关疾病有重要意义。作者首先研究MGO诱导DPC的能力，作者利用K-SDS测定对MGO处理后的DPG进行量化，即在SDS变性的样品中加KCl，使蛋白沉淀，与游离DNA分离，然后比较输入DNA和蛋白交联DNA的百分比。作者发现MGO确实可以提高DPC水平，并且乙二醛酶活性丧失可以导致MGO诱导DPC能力加强，而SPRTN金属蛋白酶可以修复MGO产生的DPC。作者还使用改良的苯酚氯仿沉淀分离了MGO产生的DPC，进行SDS-PAGE进一步验证了MGO确实可以产生DPC。作者为了开发细胞检测的定量HPLC-ESI-MS/MS，合成了标准品dG-MGO-Lys，发现MGO处理的细胞与标准品的保留时间相同。作者于是在MGO处理的HT1080细胞中进行蛋白质组学分分析，鉴定了265种在MGO处理组富集的DPC蛋白，后续作者还进行了GO分析和生物信息学分析。作者使用商用的抗体进行Dot-Blot验证了数据中的几个蛋白，并使用数据中未包含的一个GSTP1作为阴性对照。作者还使用重组蛋白GAPDH、H3.1、H4和合成DNA链进行体外反应，并使用凝胶位移测定法来监测DPC的形成。总的来说，本文在MGO处理后，使用苯酚氯仿提取DPC，并进行基于质谱的蛋白质组学鉴定，得到了265种可能的MGO诱导DPC，并挑选其中一些蛋白进行了验证。文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acschembio.4c00100原文引用：DOI: 10.1021/acschembio.4c00100
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