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Serotonylierung wurde seit Jahrzehnten als eine neuartige posttranslationale Modifikation von Proteinen identifiziert, bei der eine Isopeptidbindung zwischen der Glutamin-Rest und Serotonin durch Transaminierung gebildet wird. Transglutaminase 2 (auch bekannt als TGM2 oder TGase2) hat sich als das Hauptschreiber-Enzym für diese PTM erwiesen, und eine Reihe von Schlüsselregulationsproteinen (darunter kleine GTPasen, Fibronectin, Fibrinogen, Serotonintransporter und Histon H3) wurden als Substrate der Serotonylierung charakterisiert. Aufgrund des Fehlens von pan-spezifischen Antikörpern gegen serotoninylierte Glutamine bleibt jedoch die genaue Anreicherung und proteomische Profilierung der Serotonylierung eine Herausforderung. In unserer früheren Forschung entwickelten wir eine Aryldiazonium-Probe, um die Protein-Serotonylierung spezifisch in bioorthogonaler Weise zu kennzeichnen, die von einer pH-kontrollierten chemoselektiven schnellen Azo-Kopplungsreaktion (CRACR) abhing. Hier berichten wir über die Anwendung einer photoaktiven Aryldiazonium-Biotin-Probe zur globalen Profilierung des Serotonylierungs-Proteoms in Krebszellen. So wurden über 1.000 serotoninylierte Proteine aus HCT 116-Zellen identifiziert, von denen viele stark mit Karzinogenese verbunden sind. Darüber hinaus wurden eine Reihe von Modifikationsstellen dieser serotoninylierten Proteine bestimmt, was dem erfolgreichen Einsatz unseres chemischen proteomischen Ansatzes zu verdanken ist. Insgesamt bieten diese Ergebnisse neue Einblicke in die bedeutende Assoziation zwischen der zellulären Protein-Serotonylierung und der Krebsentwicklung und legen weiter nahe, dass die Zielgerichtete TGM2-vermittelte Monoaminylierung eine vielversprechende Strategie für die Krebstherapie darstellen könnte.
Zhang et al. (Sat,) untersuchten diese Frage.