В большинстве эукариот, спиндельные микротрубочки должны прикрепляться к одной области каждой хромосомы, называется центрометр. Кинетохор представляет собой комплекс белков, которые расположены в центрометре. Изучение времени движения центрального и кинетохорного белка и структуры кинетохоров и центромер имеет важное значение для понимания нестабильности хромосом (CIN) и прогрессирования рака. Ключевыми вопросами являются то, как определяются хромосомное расположение и функция центрометра (т.е. центрометрической идентичности) и как они участвуют в точной хромосомной сегрегации. У большинства видов наличие специального нуклеосомы, содержащего специфический гистоноподобный белок под названием CENP-A, определяет центральномерную идентичность. Поэтому предполагается, что CENP-A является индикатором не ДНК (эпигенетический знак) центрометрической идентичности. Важно выяснить механизм того, как CENP-A определяет центрометрию идентичности у людей.
Холлидей соединения распознавания белка (HJURP) является CENP-A-специфический сопровождатель, который депозиты CENP-A в центрометрических нуклеосом1,2,3. Ранее мы сообщали, что CUL4A-RBX1-COPS8 E3 лигаза необходима для CENP-A вездесущность на лизине 124 (K124) и центрромной локализации4. Кроме того, наши результаты показали, что центрометричный набор вновь синтезированных CENP-A требует уже существующих вездесущих CENP-A5. Таким образом, была представлена модель, предполагающая, что вездесущность CENP-A наследуется путем димеризации между делениями клеток.
В отличие от наших выводов и выводов Yu et al., отрицательные результаты относительно CENP-A и его центрометрической локализации были недавно опубликованы6. В статье утверждалось, что ceNP-A изменения на лизине 124 (K124) являются необязательными для создания, обслуживания и долгосрочной функции человеческих центромерес, на основе их негативных результатов, показывающих, что мутация K124R не влияет на локализацию CENP-A centromere ни жизнеспособность клеток6. Тем не менее, есть достаточно места для обсуждения в их результатах и выводах, и мы уже описали, какая проблема может быть в их предыдущей публикации7. Следует обратить внимание на то, что они сплавили белки с CENP-A, которые имеют гораздо большие молекулярные веса, чем размер эндогенного CENP-A: например, они сплавили 30 кДа повышенного желтого флуоресцентного белка (EYFP) до 16-/F kDa CENP-A и проанализировали EYFP-CENP-A K124R в их протеине слияния Е.1. K124 убиквитин, как ожидается, не связывать непосредственно с HJURP на основе структурных прогнозов4, однако, добавление моно-убиквитин, по прогнозам, будет иметь влияние на протеиновую конформацию CENP-A. Белок конформации CENP-A может быть изменен наличием большого синтезного белка, и это конформационное изменение может замаскировать структурные изменения, вызванные потерей вездесущности. Мы предполагаем, что слияние крупногабаритного белка вызывает повсеместное распространение в лизине, кроме K124 в EYFP-CENP-A K124R мутант и это вездесущность на другом сайте ингибирует / маски оригинального K124R одного мутанта фенотипа. Доказательства того, что вездесущность происходит при различных лизинах в CENP-A K124R мутантный белок с большим протеином тега (EYFP) было сообщено в нашей предыдущей публикации8. Было установлено, что пометка EYFP вызывает повсеместное распространение другого лизинового сайта EYFP-CENP-A K124R и что мутант EYFP-CENP-A K124R связывается с HJURP. В результате, эта вездесущность на другом сайте ингибирует/маски оригинального фенотипа-мутанта K124R, и оба мутанта EYFP-CENP-A WT и K124R показали центрометрию локализации (мы использовали и сравнивали pBabe-EYFP-CENP-A WT и K124R-мутант, вместе с контролем pBabe-EYFP). Результаты показали, что помеченные флагом или немаркированные CENP-A K124R мутанты смертельно опасны, но могут быть спасены моноубиквитином синтезом, что свидетельствует о том, что вездесущение CENP-A является необходимым для жизнеспособности клеток.
В последние годы, многие исследования разработали различные анализы для выявления постпереводных модификаций (PTMs) белка CENP-A и других центрально-кинетохоровых белков как in vivo и in vitro9,10,11. По аналогии с ПТС гистоновых белков, которые являются основным механизмом, регулирующим функцию хроматина, ПТМ центрометрических компонентов хроматина также участвуют в важном механизме регулирования общей структуры и функции центрометров. Большинство сайтов CENP-A PTM специфичны для ceNP-A-содержащих нуклеосом, хотя некоторые из них сохраняются в гистон H3, что свидетельствует о том, что модификация этих остатков способствует функции центрометра. PTMs CENP-A, включая фосфорилирование, ацетилирование, метилирование, и вездесущность были ранее сообщалось9, предполагая, что CENP-A подвергается различным ПТМ и их комбинаторных массивов на его аминокислотной конечной и C-термин гистон-фолд домена. Важность модификаций CENP-A в различных функциях была выявлена многими группами, включая нашу. Эти функции включают осаждение CENP-A на центромерах, стабильность белка, и набор CCAN (составная центрометрическая связанная сеть)9. Тем не менее, ограниченные исследования и выводы CENP-A PTMs заранее, где сравнения сделаны с одним из канонических гистонов, которые прямо или косвенно регулируют их функцию. Технические доклады, посвященные методологии выявления этих ПТС CENP-A, также ограничены.
Потому что CENP-A вездесущность требуется для осаждения CENP-A в центрометре12, унаследованной через димеризацию между делением клеток5, и необходимым для жизнеспособности клеток8, метод для определения CENP-A вездесущность будет иметь важное значение в будущем для изучения функциональной активности, позиционирования и структуры центрометра. Поэтому здесь мы описываем анализ массовой спектрометрии для выявления повсеместного ания мутанта EYFP-CENP-A K124R, предполагающего, что пометка EYFP вызывает убиквитирование в другом лизине в мутантном белке CENP-A K124R8. Протоколы других контрольных анализов и анализов (анализ иммунофлуоресценции, анализ нароста, и ин vivo ubiquitylation analysissay) также представлены для обсуждения результатов анализа крупной масс-спектрометрии должным образом.