Abstract Primary hepatocytes (PHCs) are widely used in various fields, but the progressive deterioration of liver-specific features in vitro significantly limits their application. While the transcriptional regulation and whole cell proteome (WCP) of PHCs have been extensively studied, only a small number of studies have addressed the role of posttranslational modifications in this process. To elucidate the underlying mechanisms that induce dedifferentiation, we carried out parallel quantifications of the transcriptome, WCP, ubiquitinome, and phosphoproteome of rat PHCs after 0 h, 6 h, 12 h, 24 h, and 48 h of in vitro culture. Our data constitute a detailed proteomic analysis of dedifferentiated PHCs including 2196 proteins, 2056 ubiquitinated sites, and 4932 phosphorylated peptides. We revealed a low correlation between the transcriptome and WCP during dedifferentiation. A combined analysis of the ubiquitinome with the corresponding WCP indicated that the dedifferentiation of PHCs led to an increase in nondegradative K27 ubiquitination. Functional analysis of the altered phosphoproteins suggested a significant enrichment in ferroptosis. In all, 404 proteins with both ubiquitination and phosphorylation were identified to be involved in critical metabolic events. Furthermore, Ptbp1, Hnrpd, Hnrnpu, and Srrm2 were identified as hub genes. Taken together, our data provide new insights into proteome dynamics during PHC dedifferentiation and potential targets to inhibit the dedifferentiation process.

中文翻译：

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时间整合组学揭示了原发性肝细胞去分化过程中的非降解性泛素化

摘要 原代肝细胞（PHCs）被广泛应用于各个领域，但体外肝脏特异性特征的逐渐恶化显着限制了其应用。虽然 PHC 的转录调控和全细胞蛋白质组 (WCP) 已得到广泛研究，但只有少数研究解决了翻译后修饰在该过程中的作用。为了阐明诱导去分化的潜在机制，我们在体外培养 0 小时、6 小时、12 小时、24 小时和 48 小时后对大鼠 PHC 的转录组、WCP、泛素组和磷酸蛋白质组进行了平行量化。我们的数据构成了对去分化 PHC 的详细蛋白质组学分析，包括 2196 个蛋白质、2056 个泛素化位点和 4932 个磷酸化肽。我们揭示了去分化过程中转录组和 WCP 之间的低相关性。泛素组与相应 WCP 的联合分析表明，PHC 的去分化导致非降解性 K27 泛素化增加。改变的磷蛋白的功能分析表明铁死亡显着富集。总共有 404 种具有泛素化和磷酸化的蛋白质被确定参与关键代谢事件。此外，Ptbp1、Hnrpd、Hnrnpu 和 Srrm2 被确定为枢纽基因。总之，我们的数据为 PHC 去分化过程中的蛋白质组动力学和抑制去分化过程的潜在目标提供了新的见解。泛素组与相应 WCP 的联合分析表明，PHC 的去分化导致非降解性 K27 泛素化增加。改变的磷蛋白的功能分析表明铁死亡显着富集。总共有 404 种具有泛素化和磷酸化的蛋白质被确定参与关键代谢事件。此外，Ptbp1、Hnrpd、Hnrnpu 和 Srrm2 被确定为枢纽基因。总之，我们的数据为 PHC 去分化过程中的蛋白质组动力学和抑制去分化过程的潜在目标提供了新的见解。泛素组与相应 WCP 的联合分析表明，PHC 的去分化导致非降解性 K27 泛素化增加。改变的磷蛋白的功能分析表明铁死亡显着富集。总共有 404 种具有泛素化和磷酸化的蛋白质被确定参与关键代谢事件。此外，Ptbp1、Hnrpd、Hnrnpu 和 Srrm2 被确定为枢纽基因。总之，我们的数据为 PHC 去分化过程中的蛋白质组动力学和抑制去分化过程的潜在目标提供了新的见解。确定了 404 种具有泛素化和磷酸化的蛋白质参与关键代谢事件。此外，Ptbp1、Hnrpd、Hnrnpu 和 Srrm2 被确定为枢纽基因。总之，我们的数据为 PHC 去分化过程中的蛋白质组动力学和抑制去分化过程的潜在目标提供了新的见解。确定了 404 种同时具有泛素化和磷酸化的蛋白质参与关键代谢事件。此外，Ptbp1、Hnrpd、Hnrnpu 和 Srrm2 被确定为枢纽基因。总之，我们的数据为 PHC 去分化过程中的蛋白质组动力学和抑制去分化过程的潜在目标提供了新的见解。