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研究人员已经开发了一种更有效的平台，用于研究在调节基因表达中发挥关键作用的蛋白质。该方法使用工程化酵母细胞产生酶和组蛋白，在内部进行生物化学测定，然后显示结果。
“生物医学和生物技术研究人员对允许组蛋素调节基因活动的机制感兴趣，”艾莉森沃尔德曼，一份论文的作者和博士学位。北卡罗来纳州立大学的学生。“但是组蛋白研究的传统工具是笨拙和缓慢的。我们想发展一些速度更快，更便宜 - 我们确实如此。“
在复杂的生物中，染色体主要由DNA和一组称为组蛋白组成的蛋白质。这些组蛋白对于适当地将DNA填充到染色体中是重要的，但也起到调节基因表达中的作用。换句话说，它们有助于确定特定基因何时以及如何打开或截止。
使组蛋白挑战研究的特征之一是它们通常具有化学修饰，单独或组合，改变组蛋白在基因表达中的作用。
“组蛋白基本上用作影响基因表达的其他蛋白质的对接部位，以及我们在组蛋白中看到的化学修饰在确定哪种蛋白质中发挥作用，”纸张的共同对应作者Balaji Rao表示，NC状态的化学和生物分子工程教授。
并使事情变得更加复杂，这是一个动态的过程。组蛋白可以没有修改，它可以保留用于细胞的整个寿命的修改，或者可以重复添加和去除修改。简而言之，很多事情都在进行中。酶是负责所有这些变化的催化剂。基本上，酶是用于附着或去除组蛋白修饰的机制。
因此，如果您真的想了解组织发生的事情，您必须了解化学修改。但如果您想了解化学修改，您需要了解存在哪些酶以及他们正在做的事情。
用于了解酶如何修改组蛋白的常规方法使用两种技术中的一种。首先，您可以使用化学合成来产生酶和组蛋白，然后在试管中进行测定以查看会发生什么。其次，您可以转基地工程工程一根细菌生产酶和工程师其他细菌以产生组蛋白，然后收获相关蛋白质，纯化它们，然后进行测定以查看会发生什么。
“我们的技术使用遗传修饰的酵母细胞来产生酶和组蛋白，”沃尔德曼说。“化学修饰在细胞内发生，并将所得修饰的组蛋白发送到细胞表面上并显示在细胞表面上。”
“换句话说，酵母细胞使得相关蛋白质进行，对您进行测定，然后展示顶部的结果，”工作和生物分子工程助理教授的Albert Keung表示，NC的助理教授状态。
改性酵母平台明显比传统技术更快。例如，检查单个酶/组蛋白配对将需要几天，而不是一周。
“但比现有技术比扩展更容易，所以如果你看着很多蛋白质，你会尽快节省更多的时间，”Keung说。
“此外，还有一些蛋白质不能使用化学合成，或者不能纯化，”Rao说。“我们的技术不需要化学合成或纯化，这意味着我们可以看待过去难以或不可能测定的蛋白质。”
研究人员证明了通过工程酵母细胞产生两种类型的组蛋白和称为P300的良好酶，这将特定乙酰基改性与组蛋白增加了该技术的效用。
“我们已经表明我们的技术有效，”沃尔德曼说。“下一步是开始扩展我们正在寻找的修改并缩放过程。”
本文，“通过酵母表面显示在酵母表面映射外膜单组合酶的残留物特异性，“发表在期刊上细胞化学生物学。该工作是通过国家科学基金会的支持，授予1830910;和国家卫生研究院，在授予R21EB023377下。
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编辑注：研究摘要跟随。
“通过酵母表面显示器映射外延蛋白酶的残留物特异性”
作者：Alison C. Waldman，Balaji M. Rao和北卡罗来纳州立大学克隆的Albert J. Keung
发表：6月28日，细胞化学生物学
迪伊：10.1016 / J.Chembiol.2021.05.022
抽象的：组蛋白蛋白质用组合和数值多样化的生物化学修饰装饰。在这里，我们描述了一种多功能和可伸缩的平台，其能够有效地表征组蛋白修饰，而无需重组蛋白质产生。作为概念验证，我们首先使用该平台来快速分析人类组氨基乙酰转移酶P300的组蛋白H3和H4残留物的特异性。随后，为其特异性提供大型市售的抗缩醛化抗体，鉴定许多合适和不合适的试剂。此外，能够在组蛋白H3和H4上的乙酰化残基之间的大二元串扰空间的高效映射，并揭示影响P300活性的先前未报告的残留物相互依赖性。这些结果表明，使用酵母表面显示研究组蛋白修饰是一种有用的工具，可以通过能够有效地询问外观蛋白组改性的复杂性来推进染色质生物学的理解。
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