This study aims to elucidate the phosphorylated profile of periodontal ligament stem cells (PDLSCs) osteogenic differentiation, which contributes to the promotion of periodontium regeneration. PDLSCs cultured in the osteogenic induction medium for 14 days were analyzed by proteomics and phosphoproteomics. Potential functions of phosphorylated differentially expressed proteins (DEPs) were annotated and enriched based on Gene Ontology (GO). Furtherly, overlapped DEPs were identified and conducted protein–protein interaction (PPI) network united with the top 20 up/downregulated phosphorylated DEPs. Hub phosphorylated DEPs were analyzed by Cytoscape, and the protein kinase phosphorylation network was predicted by iGPS. Proteomics identified 87 upregulated and 227 downregulated DEPs. Phosphoproteomics identified 460 upregulated and 393 downregulated phosphorylated DEPs, and they were primarily enriched in mitochondrial function and ion-channel related terms. Furthermore, 63 overlapped DEPs were recognized for more accurate predictions. Among the top 10 hub phosphorylated DEPs, only Integrin alpha-5 (ITGA5) expressed upregulated phosphorylation, and half of them belonged to extracellular matrix (ECM) proteins. In addition, numerous kinases corresponding to four interactive hub phosphorylated DEPs were predicted, including Collagen alpha-2(I) (COL1A2), Syndecan-1 (SDC1), Fibrillin-1 (FBN1), and ITGA5. Our findings established a basis for further elucidation of the phosphorylation of PDLSCs osteogenic differentiation, and COL1A2/SDC1/ITGA5/FBN1 phosphorylated network may dominate this process.

中文翻译：

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牙周膜干细胞成骨分化的整合蛋白质组学和磷酸化蛋白质组学分析

本研究旨在阐明牙周膜干细胞 (PDLSCs) 成骨分化的磷酸化特征，这有助于促进牙周组织再生。通过蛋白质组学和磷酸化蛋白质组学分析在成骨诱导培养基中培养 14 天的 PDLSCs。基于基因本体论 (GO) 注释和丰富磷酸化差异表达蛋白 (DEP) 的潜在功能。此外，重叠的 DEP 被识别，并与前 20 个上调/下调的磷酸化 DEP 联合进行蛋白质-蛋白质相互作用 (PPI) 网络。通过 Cytoscape 分析 Hub 磷酸化 DEP，并通过 iGPS 预测蛋白激酶磷酸化网络。蛋白质组学确定了 87 个上调和 227 个下调的 DEP。磷酸化蛋白质组学鉴定了 460 个上调和 393 个下调的磷酸化 DEP，它们主要富含线粒体功能和离子通道相关术语。此外，63 个重叠的 DEP 被识别为更准确的预测。在前 10 个中枢磷酸化 DEP 中，只有 Integrin alpha-5 (ITGA5) 表达上调的磷酸化，其中一半属于细胞外基质 (ECM) 蛋白。此外，预测了与四种相互作用的中枢磷酸化 DEP 相对应的大量激酶，包括胶原蛋白 alpha-2(I) (COL1A2)、Syndecan-1 (SDC1)、Fibrillin-1 (FBN1) 和 ITGA5。我们的研究结果为进一步阐明 PDLSCs 成骨分化的磷酸化奠定了基础，COL1A2/SDC1/ITGA5/FBN1 磷酸化网络可能主导这一过程。它们主要富集线粒体功能和离子通道相关术语。此外，63 个重叠的 DEP 被识别为更准确的预测。在前 10 个中枢磷酸化 DEP 中，只有 Integrin alpha-5 (ITGA5) 表达上调的磷酸化，其中一半属于细胞外基质 (ECM) 蛋白。此外，预测了与四种相互作用的中枢磷酸化 DEP 相对应的大量激酶，包括胶原蛋白 alpha-2(I) (COL1A2)、Syndecan-1 (SDC1)、Fibrillin-1 (FBN1) 和 ITGA5。我们的研究结果为进一步阐明 PDLSCs 成骨分化的磷酸化奠定了基础，COL1A2/SDC1/ITGA5/FBN1 磷酸化网络可能主导这一过程。它们主要富集线粒体功能和离子通道相关术语。此外，63 个重叠的 DEP 被识别为更准确的预测。在前 10 个中枢磷酸化 DEP 中，只有 Integrin alpha-5 (ITGA5) 表达上调的磷酸化，其中一半属于细胞外基质 (ECM) 蛋白。此外，预测了与四种相互作用的中枢磷酸化 DEP 相对应的大量激酶，包括胶原蛋白 alpha-2(I) (COL1A2)、Syndecan-1 (SDC1)、Fibrillin-1 (FBN1) 和 ITGA5。我们的研究结果为进一步阐明 PDLSCs 成骨分化的磷酸化奠定了基础，COL1A2/SDC1/ITGA5/FBN1 磷酸化网络可能主导这一过程。63 个重叠的 DEP 被识别为更准确的预测。在前 10 个中枢磷酸化 DEP 中，只有 Integrin alpha-5 (ITGA5) 表达上调的磷酸化，其中一半属于细胞外基质 (ECM) 蛋白。此外，预测了与四种相互作用的中枢磷酸化 DEP 相对应的大量激酶，包括胶原蛋白 alpha-2(I) (COL1A2)、Syndecan-1 (SDC1)、Fibrillin-1 (FBN1) 和 ITGA5。我们的研究结果为进一步阐明 PDLSCs 成骨分化的磷酸化奠定了基础，COL1A2/SDC1/ITGA5/FBN1 磷酸化网络可能主导这一过程。63 个重叠的 DEP 被识别为更准确的预测。在前 10 个中枢磷酸化 DEP 中，只有 Integrin alpha-5 (ITGA5) 表达上调的磷酸化，其中一半属于细胞外基质 (ECM) 蛋白。此外，预测了与四种相互作用的中枢磷酸化 DEP 相对应的大量激酶，包括胶原蛋白 alpha-2(I) (COL1A2)、Syndecan-1 (SDC1)、Fibrillin-1 (FBN1) 和 ITGA5。我们的研究结果为进一步阐明 PDLSCs 成骨分化的磷酸化奠定了基础，COL1A2/SDC1/ITGA5/FBN1 磷酸化网络可能主导这一过程。预测了与四种相互作用的中枢磷酸化 DEP 相对应的许多激酶，包括胶原蛋白 alpha-2(I) (COL1A2)、Syndecan-1 (SDC1)、Fibrillin-1 (FBN1) 和 ITGA5。我们的研究结果为进一步阐明 PDLSCs 成骨分化的磷酸化奠定了基础，COL1A2/SDC1/ITGA5/FBN1 磷酸化网络可能主导这一过程。预测了与四种相互作用的中枢磷酸化 DEP 相对应的许多激酶，包括胶原蛋白 alpha-2(I) (COL1A2)、Syndecan-1 (SDC1)、Fibrillin-1 (FBN1) 和 ITGA5。我们的研究结果为进一步阐明 PDLSCs 成骨分化的磷酸化奠定了基础，COL1A2/SDC1/ITGA5/FBN1 磷酸化网络可能主导这一过程。