Perubahan Poliubikuitinasi Protein yang Diinduksi Molekul Kecil Terungkap melalui Analisis Ubikuitoma Spektrometri Massa

Abstrak
Molekul kecil yang mengubah ubikuitinasi protein muncul sebagai terapi karena kemampuannya untuk memodulasi target yang sebelumnya dianggap tidak dapat diobati. Senyawa-senyawa ini terdiri dari PROTAC, molekular glue degrader, dan inhibitor DUB, antara lain. Namun, metode untuk pemantauan proteom secara luas terhadap perubahan yang diinduksi senyawa dalam poliubikuitinasi protein, yang juga dapat mendeteksi modifikasi non-degradatif, masih kurang. Di sini, kami melaporkan pemanfaatan pengayaan poliubikuititin yang digabungkan dengan spektrometri massa untuk memantau perubahan yang diinduksi molekul kecil dalam ubikuitinasi protein seluler. Kami menetapkan pengayaan melalui entitas pengikat ubikuititin tandem (TUBE) setelah lisis sel semi-denaturasi dan merancang protokol elusi yang kompatibel dengan analisis LC-MS/MS hilir. Kami menunjukkan penerapan alur kerja yang luas dengan menilai perubahan ubikuitinasi yang diinduksi oleh PROTAC, inhibitor p97, dan inhibitor deubikuitinase. Penerapan uji pada senyawa yang menghambat deubiquitinase USP7 menunjukkan induksi ubiquitinasi non-degradatif pada ligase UBE3A E3. Secara kolektif, kami menetapkan metode proteomik serbaguna untuk memfasilitasi penyelidikan langsung poliubiquitinasi seluler, dengan relevansi tinggi untuk identifikasi dan karakterisasi degradasi protein, stabilisator, dan molekul lain dengan bioaktivitas yang dimediasi ubiquitin.