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Global site-specific neddylation profiling reveals that NEDDylated cofilin regulates actin dynamics.
Nature Structural & Molecular Biology ( IF 12.5 ) Pub Date : 2020-02-03 , DOI: 10.1038/s41594-019-0370-3 Annette M Vogl 1 , Lilian Phu 2 , Raquel Becerra 3 , Sebastian A Giusti 3 , Erik Verschueren 2 , Trent B Hinkle 2 , Martín D Bordenave 4 , Max Adrian 1 , Amy Heidersbach 5 , Patricio Yankilevich 3 , Fernando D Stefani 4, 6 , Wolfgang Wurst 7, 8, 9, 10 , Casper C Hoogenraad 1 , Donald S Kirkpatrick 2 , Damian Refojo 3 , Morgan Sheng 1
Nature Structural & Molecular Biology ( IF 12.5 ) Pub Date : 2020-02-03 , DOI: 10.1038/s41594-019-0370-3 Annette M Vogl 1 , Lilian Phu 2 , Raquel Becerra 3 , Sebastian A Giusti 3 , Erik Verschueren 2 , Trent B Hinkle 2 , Martín D Bordenave 4 , Max Adrian 1 , Amy Heidersbach 5 , Patricio Yankilevich 3 , Fernando D Stefani 4, 6 , Wolfgang Wurst 7, 8, 9, 10 , Casper C Hoogenraad 1 , Donald S Kirkpatrick 2 , Damian Refojo 3 , Morgan Sheng 1
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Neddylation is the post-translational protein modification most closely related to ubiquitination. Whereas the ubiquitin-like protein NEDD8 is well studied for its role in activating cullin-RING E3 ubiquitin ligases, little is known about other substrates. We developed serial NEDD8-ubiquitin substrate profiling (sNUSP), a method that employs NEDD8 R74K knock-in HEK293 cells, allowing discrimination of endogenous NEDD8- and ubiquitin-modification sites by MS after Lys-C digestion and K-εGG-peptide enrichment. Using sNUSP, we identified 607 neddylation sites dynamically regulated by the neddylation inhibitor MLN4924 and the de-neddylating enzyme NEDP1, implying that many non-cullin proteins are neddylated. Among the candidates, we characterized lysine 112 of the actin regulator cofilin as a novel neddylation event. Global inhibition of neddylation in developing neurons leads to cytoskeletal defects, altered actin dynamics and neurite growth impairments, whereas site-specific neddylation of cofilin at K112 regulates neurite outgrowth, suggesting that cofilin neddylation contributes to the regulation of neuronal actin organization.
中文翻译：
全球站点特定的 neddylation 分析表明 NEDDylated cofilin 调节肌动蛋白动力学。
Neddylation 是与泛素化最密切相关的翻译后蛋白质修饰。尽管泛素样蛋白 NEDD8 因其在激活 cullin-RING E3 泛素连接酶中的作用而得到充分研究，但对其他底物知之甚少。我们开发了连续 NEDD8-泛素底物分析 (sNUSP)，这是一种使用 NEDD8 R74K 敲入 HEK293 细胞的方法，允许在 Lys-C 消化和 K-εGG-肽富集后通过 MS 区分内源性 NEDD8 和泛素修饰位点。使用 sNUSP，我们确定了 607 个由 neddylation 抑制剂 MLN4924 和去 neddylating 酶 NEDP1 动态调节的 neddylation 位点，这意味着许多非 cullin 蛋白被 neddylated。在候选者中，我们将肌动蛋白调节因子 cofilin 的赖氨酸 112 表征为一种新的 neddylation 事件。
更新日期：2020-02-03
中文翻译：
全球站点特定的 neddylation 分析表明 NEDDylated cofilin 调节肌动蛋白动力学。
Neddylation 是与泛素化最密切相关的翻译后蛋白质修饰。尽管泛素样蛋白 NEDD8 因其在激活 cullin-RING E3 泛素连接酶中的作用而得到充分研究，但对其他底物知之甚少。我们开发了连续 NEDD8-泛素底物分析 (sNUSP)，这是一种使用 NEDD8 R74K 敲入 HEK293 细胞的方法，允许在 Lys-C 消化和 K-εGG-肽富集后通过 MS 区分内源性 NEDD8 和泛素修饰位点。使用 sNUSP，我们确定了 607 个由 neddylation 抑制剂 MLN4924 和去 neddylating 酶 NEDP1 动态调节的 neddylation 位点，这意味着许多非 cullin 蛋白被 neddylated。在候选者中，我们将肌动蛋白调节因子 cofilin 的赖氨酸 112 表征为一种新的 neddylation 事件。
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