分享一篇发表在Nature Methods杂志上的文章，题目为“Post-translational modification-centric base editor screens to assess phosphorylation site functionality in high throughput”。文章的通讯作者是来自拉霍亚免疫学研究所的Samuel A. Myers教授，他们课题组的主要研究方向是利用基于质谱的蛋白质组学技术研究免疫细胞的调控机制。
磷酸化是目前研究最透彻的翻译后修饰之一。利用基于质谱的蛋白质组学技术，我们可以对不同生理病理条件下细胞中磷酸化修饰位点的变化进行高通量大规模的解析，但是很难去分析这些磷酸化位点的功能。在已知的磷酸化位点中，仅有不到3%的位点有功能的注释。大量的磷酸化位点功能未知，像一个有待探索的宝库，蕴含无限可能。在本文中，作者希望可以利用单碱基突变的方法对细胞中磷酸化位点的功能进行高通量分析。
首先，作者要建立在目标细胞模型中高覆盖的磷酸化位点数据集。作者选取的是他们实验室比较熟悉的T细胞活化模型，利用CD3和CD28抗体对T细胞进行处理来活化T细胞，取0, 3, 9 和 27分钟处理的样品进行磷酸化蛋白质组的定量分析，最终定量到了26,037个磷酸化位点，其中899个位点在T细胞激活过程中发生了显著变化。作者对定量到的磷酸化位点进行了严格的过滤，选取了大约19,000个位点，拟利用碱基编辑技术对这些修饰位点进行单碱基的突变。在此，作者并没有只选择有变化的899个位点进行突变研究，作者给出的解释是：一些有功能的磷酸化位点在统计学上可能不具有显著的变化。作者发现在目标位点数据集中，有7,618个位点可以被基于ABE8e编辑器的sgRNA靶向，发生A-G的突变，有7,063个位点可以被基于BE4编辑器的sgRNA靶向，发生C-T的突变。作者一共构建了接近10000个单点突变的细胞库，并对位点突变后细胞的存活及增殖能力进行了评价。同时，作者给细胞加上了NFAT, NFκB 和AP1转录反应原件，用来检测突变细胞中这三个通路的水平。最终，作者发现PHLPP1蛋白S118P突变能够显著降低活化T细胞核因子（NFAT）的水平，这是首次报道PHLPP1对于NFAT活性的正向调控作用。总而言之，本文利用单碱基编辑技术对细胞中磷酸化位点的功能进行了大规模的分析。这个模式对于不同的翻译后修饰、不同的细胞种类以及不同的生物学过程都具有较好的普适性，能够广泛应用于翻译后修饰在不同生理病理条件下的高通量分析。文章链接：https://www.nature.com/articles/s41592-024-02256-z原文引用：DOI：10.1038/s41592-024-02256-z
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