Exploration du méthylome d’arginine par spectroscopie de résonance magnétique nucléaire

Hansjörg Habisch; Fangrong Zhang; Qishun Zhou; Tobias Madl

doi:10.3791/63245

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Article de méthode

Exploration du méthylome d’arginine par spectroscopie de résonance magnétique nucléaire

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DOI :

10.3791/63245

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16 décembre 2021

Hansjörg Habisch^*¹ , Fangrong Zhang^*¹^,² , Qishun Zhou¹ , Tobias Madl¹

¹Gottfried Schatz Research Center for Cell Signaling, Metabolism and Aging, Molecular Biology and Biochemistry, Medical University of Graz, ²Ministry of Education, School of Basic Medical Sciences, Key Laboratory of Gastrointestinal Cancer (Fujian Medical University)

^* These authors contributed equally

Dans cet article

Résumé

Le présent protocole décrit la préparation et la mesure quantitative de l’arginine libre et liée aux protéines et des méthyl-arginines par spectroscopie ^{RMN 1}H.

Résumé

L’arginine liée aux protéines est généralement méthylée dans de nombreuses protéines et régule leur fonction en modifiant les propriétés physico-chimiques, leur interaction avec d’autres molécules, y compris d’autres protéines ou acides nucléiques. Ce travail présente un protocole facilement réalisable pour quantifier l’arginine et ses dérivés, y compris la diméthylarginine asymétrique et symétrique (ADMA et SDMA, respectivement) et la monométhylarginine (MMA). Après l’isolement des protéines à partir de fluides corporels biologiques, de tissus ou de lysats cellulaires, une méthode simple d’homogénéisation, de précipitation des protéines et d’hydrolyse des protéines est décrite. Étant donné que les hydrolysats contiennent de nombreux autres composants, tels que d’autres acides aminés, lipides et acides nucléiques, une étape de purification par extraction en phase solide (SPE) est essentielle. L’EPS peut être effectuée manuellement à l’aide de centrifugeuses ou d’un robot de pipetage. La sensibilité pour ADMA utilisant le protocole actuel est d’environ 100 nmol/L. La limite supérieure de détection de l’arginine est de 3 mmol/L en raison de la saturation SPE. En résumé, ce protocole décrit une méthode robuste, qui s’étend de la préparation d’échantillons biologiques à la détection basée sur la RMN, fournissant des conseils précieux et des pièges pour un travail réussi lors de l’étude du méthylome d’arginine.

Introduction

Au cours des deux dernières décennies, la méthylation des résidus d’arginine a été reconnue comme une modification post-traductionnelle essentielle des protéines. Il affecte les processus biologiques fondamentaux tels que la régulation de la transcription, la transduction du signal et bien d’autres¹. Les principales protéines impliquées dans la régulation de la méthylation de l’arginine sont les protéines arginine méthyltransférases (PRMT)². Les principaux dérivés de l’arginine sont la ω-(N G,N G)-diméthylarginine asymétrique (ADMA), la ω-(N G,N’G)-diméthylarginine symétrique (SDMA) et la ω-N