为大家分享一篇发表在Chem. Sci.上的文章“An enzyme-mediated bioorthogonal labeling method for genome-wide mapping of 5-hydroxymethyluracil”。本文的通讯作者是武汉大学的袁必峰教授，该课题组主要进行代谢组学、色谱质谱分析、生物分析化学相关研究。
DNA 5-羟甲基尿嘧啶(5hmU)是存在于各种生物基因组中的一种胸腺嘧啶修饰。复制后的5hmU是通过哺乳动物中10-11易位(TET)双加氧酶和原生动物中J结合蛋白(JBP)介导的胸腺嘧啶的羟基化形成的。此外，5hmU也可以通过胸腺嘧啶被活性氧氧化或胞苷脱氨酶经过脱氨而产生。虽然5hmU的生物学作用尚未被充分探索，但确定其基因组位置将极大地有助于阐明其功能。在这篇文章中，作者报告了一种新的酶介导的生物正交标记方法来选择性富集基因组中的5hmU。首先利用DNA激酶(5hmUDK)选择性地将叠氮化物(N3)基团或炔基基团安装到5hmU的羟基部分，然后通过点击化学连接上生物素，通过链霉亲和素捕获含有5hmU的DNA片段。
5hmUDK可以选择性地将ATP中的γ-磷酸转移到双链DNA中5hmU的羟甲基部分，形成5-磷酸甲基尿苷(5pmU)。作者首先证明5hmUDK能够以较高的效率对5hmU进行磷酸化。接着，作者证明了5hmUDK酶不仅能够识别ATP类似物，并且还能够将ATP类似物的磷酸部分转移到5hmU上，使得在修饰上引入炔基或叠氮。作者指出，叠氮ATP类似物具有更高的转化效率。
布鲁氏T. J碱基的生物合成包括胸腺嘧啶经JBP羟基化形成5hmU，再经J碱基葡萄糖转移酶使5hmU糖基化。在这里，作者采用上述的5hmUDK介导的生物正交标记方法对布鲁氏菌5hmU进行全基因组定位，结果中可以清楚地观察到含5hmU片段的富集。
总的来说，作者开发了一种新的5hmUDK介导的生物正交标记方法实现5hmU的全基因组分析。该方法有助于更好地理解5hmU在基因组中的功能作用和动态。
本文作者：WQW
责任编辑：LYP
文章链接：
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/SC/D1SC03812E
文章引用：DOI：10.1039/D1SC03812E
目前评论：