特别策划 | MCP封面文章大赏（2020.07-09），重磅成果展现蛋白组“多样魅力”

景杰学术 | 报道

编者按：众所周知，学术期刊的封面文章多是由期刊编辑选择的本期最优论文。而领域内顶刊的封面文章，可以说是标志着世界范围内本领域顶尖研究者所取得的最高质量的研究成果。

所谓“管中窥豹，可见一斑”，为此，小编【特别策划】“封面文章”系列，将带大家共同领略蛋白质组学最新潮、最高质量的研究成果，及其背后的研究团队风采，期待您的关注。

本期将带来蛋白质组学领域Top期刊Molecular & Cellular Proteomics 2020年7月-9月封面故事及作者专栏，宏蛋白组、磷酸化、糖基化齐聚上线，我们将进行一一解读，以供读者享用这饕餮盛宴！

9月封面故事

当生态学遇上宏蛋白质组学

文章题目

基于蛋白质组学和宏蛋白质组学，以及功能、分类和生物量维度，在黏膜腔界面的生态系统建模

Proteomics and Metaproteomics Add Functional, Taxonomic and Biomass Dimensions to Modeling the Ecosystem at the Mucosal-luminal Interface

主要内容

以往的肠道微生物组学研究往往强调的是菌群之间的关联性分析，然而，越来越多的研究表明其生态过程的动态变化对于把握全局的重要性。但是，目前在生态建模实践中，研究者们使用的分析工具提供的信息仍然有限，使得对于肠道生态系统的理解仍然存在很多未知。

在这篇综述中，来自加拿大渥太华大学的Daniel Figeys教授、Leyuan Li讨论了基于蛋白质组学/宏蛋白质组学，在肠道生态系统建模中的作用，特别是在发生直接宿主微生物相互作用的黏膜腔界面（MLI）。这些策略包括不同MLI组分的分离方案、获得指定蛋白质阵列的富集方法、探索特定的路径、以及追踪营养流的同位素标记。肠黏膜腔界面是一个时空异质的生态系统，蛋白质组学和宏蛋白质组学技术能够为生态学研究提供许多见解，且能帮助深入了解其功能多样性、生物量、物质和能量流等。这些数据有助于建立微生物群落生态学模型。

作者简介

Daniel Figeys

加拿大渥太华大学教授

Daniel Figeys教授现任加拿大渥太华大学生物化学、微生物学和免疫学系主任，癌症、免疫与药学联合聘用委员会主席，基础科学委员会主席。曾为世界系统生物学学科创始团队及蛋白质组学奠基团队成员，对世界系统生物学和蛋白质组学领域的发展均给予创新性贡献。目前已在包括Nature、CELL、Nature Biotechnology等国际期刊发表论文180余篇，总引用次数超过15,000次。

8月封面故事

RICTOR缺失与胰岛素信号抑制

文章题目

棕色脂肪细胞的蛋白质组和磷酸化蛋白质组分析揭示RICTOR缺失抑制了全球胰岛素/ AKT信号传导

Proteome and Phosphoproteome Analysis of Brown Adipocytes Reveals That RICTOR Loss Dampens Global Insulin/AKT Signaling

主要内容

棕色脂肪组织（BAT）近年被广泛认为是成年人体代谢稳态的关键调节器，刺激BAT活性是克服代谢性疾病的一种新晋治疗方法。mTORC2在调节BAT代谢中具有重要作用，但其下游靶点还没有完全阐明。

美国华盛顿大学Judit Villén团队（主要研究方向为蛋白质组、修饰蛋白质组学，尤其是蛋白质磷酸化的调节机制）联合马萨诸塞大学的David A. Guertin团队（主要研究方向为营养感应信号机制和代谢，尤其是mTOR途径），应用蛋白质组学和磷酸化修饰组学探究了mTORC2在棕色脂肪细胞中的下游效应，揭示了棕色脂肪细胞中mTORC2亚单位RICTOR的丢失抑制了胰岛素信号的反应，导致AKT底物磷酸化的轻微增加。

研究人员将野生型对照组与诱导敲除mTORC2亚单位RICTOR（RICTOR iKO）的等基因细胞，用胰岛素刺激30分钟，随后进行对比分析。研究发现RICTOR缺失细胞中，糖酵解酶和新生脂肪生成酶的丰度减少，线粒体蛋白和干扰素反应相关蛋白水平升高。同时观察到磷酸化修饰组水平的显著差异，包括脂滴蛋白peripipin-1磷酸化水平降低，表明RICTOR可能参与调节基础脂溶或液滴动力学。RICTOR缺失显著抑制胰岛素依赖性的磷酸化修饰变化，其中ACLY S455、VIM S39和EIF4B S422是最受抑制的磷酸化位点。

作者简介

Judit Villén

华盛顿大学基因组科学系副教授

Villén团队致力于开发和应用蛋白质组表征的新技术，以回答细胞生物学和疾病的基本问题。尤其是研究蛋白质磷酸化作为细胞中参与多种功能的一般调节机制：磷酸化是如何整合到形成蛋白质组的多种反应中的，以及信号通路是如何进化来适应蛋白质组功能复杂性的。

David A. Guertin

马萨诸塞大学副教授

Guertin团队主要致力于发现营养感应信号机制和代谢之间的相互作用，重点是mTOR途径，在理解mTOR复合物2（mTORC2）方面做出了许多重要贡献，包括它的发现、功能以及在健康和疾病中的作用。此外，Guertin团队还研究脂肪和肝器官生物学，包括这些组织如何利用营养和沟通来维持能量平衡等。该团队已在棕色脂肪组织的发育和代谢方面取得了许多重要进展。

7月封面故事

细胞表面HLA分子的翻译后修饰肽研究

文章题目

免疫肽组学分析揭示脱酰胺化的HLA结合肽主要源自去糖基化前体

Immunopeptidomic Analysis Reveals That Deamidated HLA-bound Peptides Arise Predominantly from Deglycosylated Precursors

主要内容

细胞表面HLA分子的翻译后修饰（PTM）肽具有增加T细胞监测靶点多样性的潜力。尽管免疫肽组学研究通常能够从细胞系和组织样本中识别出数千个HLA结合肽，但深入分析含有一个或多个PTM的肽的比例和性质仍然是个挑战。

来自澳大利亚蒙纳士大学的研究团队运用质谱技术，分析了各种同型的HLA结合肽，并评估了检测到的PTMs的分布，发现天冬酰胺或谷氨酰胺的脱酰胺作用非常普遍。值得注意的是，研究人员发现N-糖基化基序NX（S/T）在天冬酰胺脱酰胺的HLA结合肽中高度丰富。这一现象先前只在少数脱酰胺的T细胞表位上得到报道，而该研究则表明，新生N-糖基化多肽从内质网逆行转运以及其随后在胞浆内降解形成HLA配体前体，可能更广泛的发生。

N-聚糖酶（PNGase）是一种内切糖酶，负责从错误折叠和反转录转位的糖蛋白中去除聚糖，大大减少了这种脱酰胺的HLA结合肽的表达。研究发现，PNGase的抑制作用对不包含一致NX（S/T）基序的肽没有影响。这表明，大部分HLA-I结合的天冬酰胺脱酰胺肽主要来源于去糖基化前体，通过ER相关蛋白降解（ERAD）途径产生。这些信息将有助于建立HLA肽库的脱酰胺预测模型，并有助于设计由糖蛋白抗原衍生的新型T细胞治疗靶点。

作者简介

Anthony W. Purcell

澳大利亚蒙纳士大学教授

Anthony W. Purcell教授研究团队致力于研究复杂生物样品的靶向和定量蛋白质组学，特别侧重于识别免疫反应和宿主-病原体相互作用的靶点。研究成果多次发表在Nature (5)、Nature Immunol (9)、Science Immunology、Nat Struc Mol Biol (2)、Nature Communications (5)、PNAS (14)、J Exp Med (8)、Immunity (8)、Nature Protocols、Mol Cell Proteomics (5)上。

Nathan P. Croft

澳大利亚蒙纳士大学博士

Nathan团队的研究重点在于了解MHC抗原处理途径的不同如何影响T细胞对病原体和肿瘤的免疫作用。该团队致力于绘制健康和病原体感染细胞系以及肿瘤起源细胞和组织的肽库。开发新的生物信息学和数据库，可用于模拟和预测肽表位的生成及其潜在的免疫原性。

后续，我们将陆续推出本系列更多精彩内容，欢迎关注。

参考文献：

1. Leyuan Li, et al., 2020. Proteomics and Metaproteomics Add Functional, Taxonomic and Biomass Dimensions to Modeling the Ecosystem at the Mucosal-luminal Interface. Molecular & Cellular Proteomics.

2. Samuel W. Entwisle, et al., 2020. Proteome and Phosphoproteome Analysis of Brown Adipocytes Reveals That RICTOR Loss Dampens Global Insulin/AKT Signaling. Molecular & Cellular Proteomics.

3. Shutao Mei, et al., 2020. Immunopeptidomic Analysis Reveals That Deamidated HLA-bound Peptides Arise Predominantly from Deglycosylated Precursors. Molecular & Cellular Proteomics.

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