文摘gydF4y2Ba
最近的高通量反向遗传学的发展gydF4y2Ba1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba2gydF4y2Ba已经彻底改变了我们的基因功能和交互能力地图吗gydF4y2Ba3gydF4y2Ba,gydF4y2Ba4gydF4y2Ba,gydF4y2Ba5gydF4y2Ba,gydF4y2Ba6gydF4y2Ba。这些方法的力量取决于他们的能力来识别功能相关的基因,这引起相似的表型变化跨多个扰动(化学、环境或遗传)淘汰gydF4y2Ba7gydF4y2Ba,gydF4y2Ba8gydF4y2Ba,gydF4y2Ba9gydF4y2Ba。然而,由于大量的扰动,这些方法已经有限的增长或形态读数gydF4y2Ba10gydF4y2Ba。这里我们使用一个高含量生化读出,热蛋白质组分析gydF4y2Ba11gydF4y2Ba,测量proteome-wide蛋白质丰度和热稳定性,以应对121遗传扰动gydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba。我们表明,热稳定性,因此国家和交互至关重要的蛋白质,是常见的调制,提高蛋白质组研究的可能性,尤其难以接近的遗传。我们发现功能相关蛋白在干扰协调的丰度和热稳定性的变化,由于co-regulation和物理交互(蛋白质,代谢产物或代数余子式)。最后,我们提供机械的见解之前确定生长表型gydF4y2Ba12gydF4y2Ba超越删除基因。这些数据代表推断蛋白质丰富的资源功能和交互。gydF4y2Ba
这是一个预览的订阅内容,gydF4y2Ba通过访问你的机构gydF4y2Ba
相关的文章gydF4y2Ba
开放获取文章引用这篇文章。gydF4y2Ba
与热稳定性分析解码蛋白质甲基化功能gydF4y2Ba
自然通讯gydF4y2Ba开放获取gydF4y2Ba2023年5月25日gydF4y2Ba
深热分析检测功能proteoform组gydF4y2Ba
化学生物学性质gydF4y2Ba开放获取gydF4y2Ba2023年3月20日gydF4y2Ba
期间重新布线的protein-protein-metabolite interactome diauxic酵母的转变gydF4y2Ba
细胞和分子生命科学gydF4y2Ba开放获取gydF4y2Ba2022年10月15日gydF4y2Ba
访问选项gydF4y2Ba
访问其他自然组合期刊性质和54gydF4y2Ba
得到自然+,请求书在线访问订阅gydF4y2Ba
29.99美元gydF4y2Ba/ 30天gydF4y2Ba
取消任何时候gydF4y2Ba
订阅本杂志gydF4y2Ba
收到51印刷问题和网络访问gydF4y2Ba
每年199.00美元gydF4y2Ba
只有3.90美元的问题gydF4y2Ba
本文租或购买gydF4y2Ba
本文得到只要你需要它gydF4y2Ba
39.95美元gydF4y2Ba
价格可能受当地税收计算在结帐gydF4y2Ba
数据可用性gydF4y2Ba
热蛋白质组分析数据是可用的gydF4y2Bahttp://ecoliTPP.shiny.embl.degydF4y2Ba。质谱的蛋白质组学数据被存入ProteomeXchange财团通过骄傲PXD016589伙伴库数据集标识符。质谱分析的代谢组学数据存入MSV000084632大规模存储库的数据集标识符。蛋白质复合物,数据通路,操纵子从Ecocyc检索v21.1 (gydF4y2Bahttps://ecocyc.org/gydF4y2Ba)gydF4y2Ba56gydF4y2Ba。字符串使用数据库v10.5 (gydF4y2Bahttps://string-db.org/gydF4y2Ba)gydF4y2Ba57gydF4y2Ba。数据指的蛋白质定位从STEPdb v1.0检索(gydF4y2Bahttp://stepdb.eu/gydF4y2Ba)gydF4y2Ba61年gydF4y2Ba。细胞过程的目标突变体在这项研究来自集群同源组(齿轮)数据库(gydF4y2Bahttps://www.ncbi.nlm.nih.gov/research/cog-project/gydF4y2Ba)gydF4y2Ba62年gydF4y2Ba。基因本体论注释(版本:2020-01-01)下载gydF4y2Bahttp://geneontology.orggydF4y2Ba。gydF4y2Ba
代码的可用性gydF4y2Ba
代码来处理原始质谱数据(可以在骄傲合作伙伴库数据集标识符PXD016589)计算丰度和热稳定性得分gydF4y2Ba问gydF4y2Ba值(补充数据gydF4y2Ba3gydF4y2Ba)可在gydF4y2Bahttps://github.com/fstein/EcoliTPPgydF4y2Ba。gydF4y2Ba
引用gydF4y2Ba
Beltrao时,P。,Cagney, G. & Krogan, N. J. Quantitative genetic interactions reveal biological modularity.细胞gydF4y2Ba141年gydF4y2Ba,739 - 745 (2010)。gydF4y2Ba
使用,m . et al .全球基因网络和genotype-to-phenotype关系。gydF4y2Ba细胞gydF4y2Ba177年gydF4y2Ba,85 - 100 (2019)。gydF4y2Ba
Typas, a . et al .调节肽聚糖合成的外膜蛋白。gydF4y2Ba细胞gydF4y2Ba143年gydF4y2Ba,1097 - 1109 (2010)。gydF4y2Ba
灰色,a . n . et al。协调的肽聚糖合成和外膜收缩gydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba细胞分裂。gydF4y2BaeLifegydF4y2Ba4gydF4y2Ba,(2015)。gydF4y2Ba
瑟玛·m·A . et al .脂质,E-MAP标识Ubx2脂质饱和的关键调节器和脂质双分子层的压力。gydF4y2Ba摩尔。细胞gydF4y2Ba51gydF4y2Ba,519 - 530 (2013)。gydF4y2Ba
柯林斯,s . r . et al .蛋白复合物的功能解剖参与酵母染色体生物学利用遗传交互地图。gydF4y2Ba自然gydF4y2Ba446年gydF4y2Ba,806 - 810 (2007)。gydF4y2Ba
尼科尔斯,r . j . et al .细菌细胞的表型景观。gydF4y2Ba细胞gydF4y2Ba144年gydF4y2Ba,143 - 156 (2011)。gydF4y2Ba
使用,m . et al。全球基因相互作用网络地图细胞功能的接线图。gydF4y2Ba科学gydF4y2Ba353年gydF4y2Baaaf1420 (2016)。gydF4y2Ba
价格,m . n . et al。成千上万的细菌基因突变表型的未知函数。gydF4y2Ba自然gydF4y2Ba557年gydF4y2Ba,503 - 509 (2018)。gydF4y2Ba
科里提科斯,g . et al。一个工具叫虹膜多才多艺的高通量表现型的微生物。gydF4y2BaNat。MicrobiolgydF4y2Ba。gydF4y2Ba2gydF4y2Ba17014 (2017)。gydF4y2Ba
Savitski, m . m . et al .追踪癌症药物在活细胞蛋白质组的热分析。gydF4y2Ba科学gydF4y2Ba346年gydF4y2Ba,1255784 (2014)。gydF4y2Ba
Herrera-Dominguez l . & Typas a探索黑暗的(和不那么黑暗)的基因组gydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba,gydF4y2Bahttps://ecoli-darkgen.shinyapps.io/app-1/gydF4y2Ba(2020)。gydF4y2Ba
先生,m . et al。全球格局的细胞被膜蛋白复合物gydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba。gydF4y2BaNat。gydF4y2Ba。gydF4y2Ba36gydF4y2Ba,103 - 112 (2018)。gydF4y2Ba
湾,c . et al .全景古老的后生动物的大分子复合物。gydF4y2Ba自然gydF4y2Ba525年gydF4y2Ba,339 - 344 (2015)。gydF4y2Ba
棕褐色,c . s . h . et al .热接近coaggregation蛋白质复杂动力学系统分析的细胞。gydF4y2Ba科学gydF4y2Ba359年gydF4y2Ba,1170 - 1177 (2018)。gydF4y2Ba
马丁内斯莫利纳,d . et al .监测药物目标参与细胞和组织使用细胞测定热转变。gydF4y2Ba科学gydF4y2Ba341年gydF4y2Ba,84 - 87 (2013)。gydF4y2Ba
Bantscheff, M。、Lemeer年代。,年代一个vitski, M. M. & Kuster, B. Quantitative mass spectrometry in proteomics: critical review update from 2007 to the present.肛交。Bioanal。化学gydF4y2Ba。gydF4y2Ba404年gydF4y2Ba,939 - 965 (2012)。gydF4y2Ba
Mateus、et al。热审问蛋白质相互作用的蛋白质组分析。gydF4y2Ba摩尔。系统。医学杂志gydF4y2Ba。gydF4y2Ba16gydF4y2Bae9232 (2020)。gydF4y2Ba
曾经,美国et al . Proteome-wide溶解性和热稳定性分析揭示了不同的监管角色ATP。gydF4y2BaCommun Nat。gydF4y2Ba10gydF4y2Ba1155 (2019)。gydF4y2Ba
Mateus、et al。热在细菌蛋白质组分析:探索蛋白质的状态gydF4y2Ba在活的有机体内gydF4y2Ba。gydF4y2Ba摩尔。系统。医学杂志gydF4y2Ba。gydF4y2Ba14gydF4y2Bae8242 (2018)。gydF4y2Ba
比彻,et al。普遍的蛋白质热稳定性在细胞周期变化。gydF4y2Ba细胞gydF4y2Ba173年gydF4y2Ba,1495 - 1507 (2018)。gydF4y2Ba
黄,j . x等。高吞吐量发现热点功能的蛋白质修饰的热分析。gydF4y2BaNat方法。gydF4y2Ba16gydF4y2Ba,894 - 901 (2019)。gydF4y2Ba
Potel, c . m . et al。蛋白质的磷酸化对热稳定性的影响。预印在gydF4y2Bahttps://doi.org/10.1101/2020.01.14.903849gydF4y2Ba(2020)。gydF4y2Ba
史密斯,i r . et al。识别phosphosites改变蛋白质的热稳定性。预印在gydF4y2Bahttps://doi.org/10.1101/2020.01.14.904300gydF4y2Ba(2020)。gydF4y2Ba
比彻,et al。热分析揭示了苯丙氨酸羟化酶的非目标panobinostat。gydF4y2BaNat,化学。医学杂志gydF4y2Ba。gydF4y2Ba12gydF4y2Ba,908 - 910 (2016)。gydF4y2Ba
爸爸,t . et al .建设gydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Bak - 12在坐标系,单基因敲除突变体:庆应义塾集合。gydF4y2Ba摩尔。系统。医学杂志gydF4y2Ba。gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,2006.0008,(2006)。gydF4y2Ba
维尔纳,t . et al .离子聚结的中子编码TMT 10-plex记者离子。gydF4y2Ba肛交。化学gydF4y2Ba。gydF4y2Ba86年gydF4y2Ba,3594 - 3601 (2014)。gydF4y2Ba
帕克·d·J。,Demetci, P. & Li, G. W. Rapid accumulation of motility-activating mutations in resting liquid culture of大肠杆菌gydF4y2Ba。gydF4y2Baj . BacteriolgydF4y2Ba。gydF4y2Ba201年gydF4y2Bae00259-19 (2019)。gydF4y2Ba
帕默,t &博克斯,公元前twin-arginine易位(乙)蛋白出口通道。gydF4y2BaNat。启MicrobiolgydF4y2Ba。gydF4y2Ba10gydF4y2Ba,483 - 496 (2012)。gydF4y2Ba
古,b . m . et al。两个公司删除库的建设和分析gydF4y2Ba枯草芽孢杆菌gydF4y2Ba。gydF4y2Ba细胞系统gydF4y2Ba。gydF4y2Ba4gydF4y2Ba,291 - 305 (2017)。gydF4y2Ba
气,l . s . et al。再利用CRISPR作为RNA-guided sequence-specific控制基因表达的平台。gydF4y2Ba细胞gydF4y2Ba152年gydF4y2Ba,1173 - 1183 (2013)。gydF4y2Ba
劳森,m . j . et al。gydF4y2Ba原位gydF4y2Ba基因分型后的混合菌株库描述复杂的表型。gydF4y2Ba摩尔。系统。医学杂志gydF4y2Ba。gydF4y2Ba13gydF4y2Ba947 (2017)。gydF4y2Ba
彼得斯,j . m . et al .全面CRISPR-based重要基因的功能分析细菌。gydF4y2Ba细胞gydF4y2Ba165年gydF4y2Ba,1493 - 1506 (2016)。gydF4y2Ba
Kustatscher, g . et al . Co-regulation地图的人类蛋白质组可以识别蛋白质的功能。gydF4y2BaNat。gydF4y2Ba。gydF4y2Ba37gydF4y2Ba,1361 - 1371 (2019)。gydF4y2Ba
罗曼诺夫:et al .理清个人proteotypes遗传和环境的影响。gydF4y2Ba细胞gydF4y2Ba177年gydF4y2Ba,1308 - 1318 (2019)。gydF4y2Ba
Havugimana, p . c . et al。人类可溶性蛋白复合物的人口普查。gydF4y2Ba细胞gydF4y2Ba150年gydF4y2Ba,1068 - 1081 (2012)。gydF4y2Ba
拉兰内,j . b . et al .进化收敛pathway-specific酶表达化学计量学。gydF4y2Ba细胞gydF4y2Ba173年gydF4y2Ba,749 - 761 (2018)。gydF4y2Ba
Ghatak, S。,King, Z. A., Sastry, A. & Palsson, B. O. The y-ome defines the 35% of大肠杆菌gydF4y2Ba基因缺乏实验证据的功能。gydF4y2Ba核酸ResgydF4y2Ba。gydF4y2Ba47gydF4y2Ba,2446 - 2454 (2019)。gydF4y2Ba
Mateus,。,Määttä, T. A. & Savitski, M. M. Thermal proteome profiling: unbiased assessment of protein state through heat-induced stability changes.蛋白质组学科学gydF4y2Ba。gydF4y2Ba15gydF4y2Ba13 (2017)。gydF4y2Ba
发抖,A . l . et al . chemical-genomic屏幕被忽视的抗生素揭示非法运输春雷霉素和杀稻瘟菌素。gydF4y2Ba公共科学图书馆麝猫gydF4y2Ba。gydF4y2Ba12gydF4y2Bae1006124 (2016)。gydF4y2Ba
Rousset, f . et al .全基因组CRISPR-dCas9屏幕gydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba识别关键基因和噬菌体宿主因素。gydF4y2Ba公共科学图书馆麝猫gydF4y2Ba。gydF4y2Ba14gydF4y2Bae1007749 (2018)。gydF4y2Ba
刘,x等。高通量CRISPRi表现型识别新的重要基因gydF4y2Ba链球菌引起的肺炎gydF4y2Ba。gydF4y2Ba摩尔。系统。医学杂志gydF4y2Ba。gydF4y2Ba13gydF4y2Ba931 (2017)。gydF4y2Ba
青木,s . k . et al . Contact-dependent增长抑制需要必要的外膜蛋白巴马(YaeT)受体和内膜运输蛋白质AcrB。gydF4y2Ba摩尔。MicrobiolgydF4y2Ba。gydF4y2Ba70年gydF4y2Ba,323 - 340 (2008)。gydF4y2Ba
伯纳德·c。,年代一个d一个sivam, M., Shiomi, D. & Margolin, W. An altered FtsA can compensate for the loss of essential cell division protein FtsN in大肠杆菌gydF4y2Ba。gydF4y2Ba摩尔。MicrobiolgydF4y2Ba。gydF4y2Ba64年gydF4y2Ba,1289 - 1305 (2007)。gydF4y2Ba
Malinverni, j . c . et al . YfiO稳定YaeT复杂,外膜蛋白装配的至关重要gydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba。gydF4y2Ba摩尔。MicrobiolgydF4y2Ba。gydF4y2Ba61年gydF4y2Ba,151 - 164 (2006)。gydF4y2Ba
桑普森,b。,Misra, R. & Benson, S. A. Identification and characterization of a new gene of大肠杆菌gydF4y2Bak - 12参与外膜通透性。gydF4y2Ba遗传学gydF4y2Ba122年gydF4y2Ba,491 - 501 (1989)。gydF4y2Ba
明星,F。,Matteau, D., Baby, V. & Rodrigue, S. Complete genome sequence of大肠杆菌gydF4y2BaBW25113。gydF4y2Ba基因组AnnouncgydF4y2Ba。gydF4y2Ba2gydF4y2Bae01038-14 (2014)。gydF4y2Ba
休斯,c . s . et al。使用顺磁珠超灵敏的蛋白质组分析技术。gydF4y2Ba摩尔。系统。医学杂志gydF4y2Ba。gydF4y2Ba10gydF4y2Ba757 (2014)。gydF4y2Ba
休斯,c . s . et al .单罐solid-phase-enhanced样品制备的蛋白质组学实验。gydF4y2BaNat协议。gydF4y2Ba14gydF4y2Ba,68 - 85 (2019)。gydF4y2Ba
弗兰肯,h . et al .热蛋白质组分析无偏直接和间接药物靶点的识别使用多路复用定量质谱。gydF4y2BaNat协议。gydF4y2Ba10gydF4y2Ba,1567 - 1593 (2015)。gydF4y2Ba
胡贝尔,W。,von Heydebreck, A., Sültmann, H., Poustka, A. & Vingron, M. Variance stabilization applied to microarray data calibration and to the quantification of differential expression.生物信息学gydF4y2Ba18gydF4y2Ba(1),S96-S104 (2002)。gydF4y2Ba
里奇,m . e .等人limma权力分析RNA-sequencing与微阵列研究微分表达式。gydF4y2Ba核酸ResgydF4y2Ba。gydF4y2Ba43gydF4y2Bae47 (2015)。gydF4y2Ba
崔,在大肠杆菌l . et al . CRISPRi屏幕显示sequence-specific dCas9的毒性。gydF4y2BaNat。CommungydF4y2Ba。gydF4y2Ba9gydF4y2Ba1912 (2018)。gydF4y2Ba
Haeussler, m . et al。非目标和目标,评价评分算法和RNA选择工具CRISPOR融入指南。gydF4y2Ba基因组医学杂志gydF4y2Ba。gydF4y2Ba17gydF4y2Ba148 (2016)。gydF4y2Ba
罗宾,x等人pROC:开源包R和S +分析和比较ROC曲线。gydF4y2BaBMC生物信息学gydF4y2Ba12gydF4y2Ba77 (2011)。gydF4y2Ba
Keseler, i m . et al . EcoCyc数据库:对大肠杆菌k - 12反映新知识。gydF4y2Ba核酸ResgydF4y2Ba。gydF4y2Ba45gydF4y2Ba(D1) D543-D550 (2017)。gydF4y2Ba
Szklarczyk, d . et al .字符串v11:蛋白质协会与覆盖面,增加网络支持功能在全基因组发现实验数据集。gydF4y2Ba核酸ResgydF4y2Ba。gydF4y2Ba47gydF4y2Ba(D1) D607-D613 (2019)。gydF4y2Ba
古兹曼,l . M。贝林,D。,Carson, M. J. & Beckwith, J. Tight regulation, modulation, and high-level expression by vectors containing the arabinose PBAD promoter.j . BacteriolgydF4y2Ba。gydF4y2Ba177年gydF4y2Ba,4121 - 4130 (1995)。gydF4y2Ba
大冢,y . et al . GenoBase:综合资源的数据库gydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Bak - 12。gydF4y2Ba核酸ResgydF4y2Ba。gydF4y2Ba43gydF4y2BaD606-D617 (2015)。gydF4y2Ba
萨卡人,k . et al,一套完整的gydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba开放阅读框架在移动质粒促进基因研究。gydF4y2BaDNA ResgydF4y2Ba。gydF4y2Ba12gydF4y2Ba,63 - 68 (2005)。gydF4y2Ba
Orfanoudaki g . Economou & a Proteome-wide亚细胞的拓扑gydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba多肽数据库(STEPdb)。gydF4y2Ba摩尔。细胞。蛋白质组学gydF4y2Ba13gydF4y2Ba,3674 - 3687 (2014)。gydF4y2Ba
Tatusov, r . L。,Galperin, M. Y., Natale, D. A. & Koonin, E. V. The COG database: a tool for genome-scale analysis of protein functions and evolution.核酸ResgydF4y2Ba。gydF4y2Ba28gydF4y2Ba33-36 (2000)。gydF4y2Ba
确认gydF4y2Ba
我们感谢p . Phapale帮助代谢组学分析,和h链接,d . Bikard菌株和质粒dCas9工作。这项工作是支持的欧洲分子生物学实验室。点和K.M.支持从EMBL的跨学科的博士后奖学金(EI3POD)项目下玛丽Skłodowska-Curie行动COFUND(批准号664726)。C.V.G. EMBO长期是收件人的博士后奖学金和克里斯蒂Nusslein-Volhard-Stiftung附加奖学金。在支持一个伦理委员会集运商格兰特,uCARE。gydF4y2Ba
作者信息gydF4y2Ba
作者和联系gydF4y2Ba
贡献gydF4y2Ba
点,N。K., F.S., M.M.S. and A.T. designed the study. A.M. and J.H. performed the thermal proteome profiling experiments. A.M., J.H. and D.H. performed the proteomics mass spectrometry analysis. A.M., and K.M. performed the metabolomics mass spectrometry analysis. A.M., J.B., M.S., C.V.G. performed follow-up molecular work:flhDCgydF4y2Ba(点),CueO(点和J.B.), CRISPRi(点和硕士),MdtK和RecR(点遗传学和生物化学,硕士和J.B.),其他(点,J.B. C.V.G.)。点,N。K. and F.S. performed the data analysis. A.M., A.T. and M.M.S. drafted the manuscript, which was reviewed and edited by all authors. A.T. and M.M.S. supervised the study.
相应的作者gydF4y2Ba
道德声明gydF4y2Ba
相互竞争的利益gydF4y2Ba
作者宣称没有利益冲突。gydF4y2Ba
额外的信息gydF4y2Ba
同行审查的信息gydF4y2Ba自然gydF4y2Ba感谢匿名审稿人(s)为他们的贡献的同行评审工作。同行审查报告。gydF4y2Ba
出版商的注意gydF4y2Ba施普林格自然保持中立在发表关于司法主权地图和所属机构。gydF4y2Ba
扩展数据数据和表gydF4y2Ba
生物复制扩展数据图1显示良好的重现性,与差异揭示生物现象。gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba,稀疏的蛋白质组分析报道与至少两个独特的多肽(蛋白质质谱)质谱的数量的函数。gydF4y2BabgydF4y2Ba、分布的日志gydF4y2Ba2gydF4y2Ba改变了褶皱变化差异这两个生物复制。gydF4y2BacgydF4y2Ba所有生物之间,散点图的蛋白质折叠变化复制测量(gydF4y2BangydF4y2Ba= 1512475;蛋白质,所有温度,所有突变体)。gydF4y2BargydF4y2Ba描述了皮尔逊相关性。gydF4y2BadgydF4y2Ba生物之间,再现性的蛋白质折叠更改复制在每个温度测量。gydF4y2BaegydF4y2Ba针对特定突变体,复制相关的例子,强调鞭毛蛋白是常见的异常值的两个克隆(gydF4y2BangydF4y2BaΔgydF4y2BahemXgydF4y2Ba= 13150,gydF4y2BangydF4y2BaΔgydF4y2BaybaBgydF4y2Ba= 12313,gydF4y2BangydF4y2BaΔgydF4y2BaclpAgydF4y2Ba= 12950,gydF4y2BangydF4y2BaΔgydF4y2BamrcBgydF4y2Ba= 12604,gydF4y2BangydF4y2BaΔgydF4y2Ba皮毛gydF4y2Ba= 12543,gydF4y2BangydF4y2BaΔgydF4y2BamlaAgydF4y2Ba= 12559,gydF4y2BangydF4y2BaΔgydF4y2Ba垂直距离gydF4y2Ba= 12719;所有的蛋白质,所有温度)。gydF4y2BafgydF4y2Ba聚合酶链反应的启动子区域gydF4y2BaflhDCgydF4y2Ba操纵子(顶部示意图)演示了插入突变克隆的存在(凝胶在底部,gydF4y2BangydF4y2Ba= 1;凝胶源数据请参阅补充图。gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)鞭毛蛋白高表达(警察fold-changes在两个最低气温突变复制作为丰富的代理)。gydF4y2BaggydF4y2Ba散点图的丰度和热稳定性gydF4y2BazgydF4y2Ba分数的所有蛋白质突变体(gydF4y2BangydF4y2Ba= 170150)。gydF4y2BargydF4y2Ba描述了皮尔逊相关性。gydF4y2BahgydF4y2Ba的突变体的数量、分布显著改变一个蛋白(gydF4y2BangydF4y2Ba= 1764蛋白质)。箱形图Fig。gydF4y2Ba2gydF4y2Ba。gydF4y2Ba我gydF4y2Ba的数量、分布的显著改变在每个突变的蛋白质(gydF4y2BangydF4y2Ba= 121突变体)。箱形图Fig。gydF4y2Ba2gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
扩展数据图2细胞过程的目标在这个研究和热稳定性的变化反映了人类蛋白质复杂的架构gydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba突变体。gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba、分布的细胞过程相比,本研究目标的总体分布gydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba使用集群基因组同源组(齿轮)。gydF4y2BabgydF4y2Ba,gydF4y2BacgydF4y2Ba、蛋白复合物的示意图表示的目标基因扰动在这项研究中。蛋白质丢失(由基因编码删除)突出显示虚线和其他复杂的成员是彩色根据他们的热稳定性(gydF4y2BabgydF4y2Ba)或丰度(gydF4y2BacgydF4y2Ba在突变体)。* |gydF4y2BazgydF4y2Ba分| > 1.96,gydF4y2Ba问gydF4y2Ba值≤0.05。ΔgydF4y2BatolCgydF4y2Ba数据来自裁判。gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
扩展数据图3蛋白质co-expression模式提供了洞察基因表达调控。gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba、相关DegP和OmpF日志gydF4y2Ba2gydF4y2Ba改变了褶皱变化控制在每个基因扰动探测(gydF4y2BangydF4y2Ba= 120,ΔOmpF未被检测到gydF4y2BaompFgydF4y2Ba)在每个温度(彩色编码;gydF4y2BangydF4y2Ba= 10)。突变体,导致细胞被膜压力(强调),因此激活压力反应(见也gydF4y2BabgydF4y2Ba)导致upregulation DegP OmpF的差别,对这些基因。gydF4y2BabgydF4y2Ba,监管的示意图表示gydF4y2BadegPgydF4y2Ba和gydF4y2BaompFgydF4y2Ba基因。CpxAR双组分系统调节基因,而EnvZ / OmpR调节gydF4y2BaompFgydF4y2Ba。热图显示了斯皮尔曼等级相关的计算(如无花果。gydF4y2Ba3gydF4y2Ba蛋白质参与的监管gydF4y2BadegPgydF4y2Ba和gydF4y2BaompFgydF4y2Ba。gydF4y2Ba
扩展数据图4代数余子式绑定导致蛋白质热稳定性的变化。gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba,分布的热稳定性gydF4y2BazgydF4y2Ba分数iron-sulfur集群中的所有蛋白质的生物合成突变体,ΔgydF4y2BaiscAgydF4y2Ba,ΔgydF4y2BaiscgydF4y2Ba和ΔgydF4y2BaiscUgydF4y2Ba根据他们的基因本体论注释iron-sulfur集群结合蛋白(gydF4y2BangydF4y2BaΔgydF4y2BaiscAgydF4y2Ba= 41岁gydF4y2BangydF4y2BaΔgydF4y2BaiscgydF4y2Ba= 41岁gydF4y2BangydF4y2BaΔgydF4y2BaiscUgydF4y2Ba= 40)(gydF4y2BangydF4y2BaΔgydF4y2BaiscAgydF4y2Ba= 1400,gydF4y2BangydF4y2BaΔgydF4y2BaiscgydF4y2Ba= 1415,gydF4y2BangydF4y2BaΔgydF4y2BaiscUgydF4y2Ba= 1314)。箱形图Fig。gydF4y2Ba2gydF4y2Ba。与双边意义评估Wilcoxon符号秩测试(gydF4y2BaPgydF4y2BaΔgydF4y2BaiscAgydF4y2Ba= 3.9×10gydF4y2Ba−5gydF4y2Ba,gydF4y2BaPgydF4y2BaΔgydF4y2BaiscgydF4y2Ba= 9.5×10gydF4y2Ba−11gydF4y2Ba,gydF4y2BaPgydF4y2BaΔgydF4y2BaiscUgydF4y2Ba= 7.7×10gydF4y2Ba−5gydF4y2Ba)。gydF4y2BabgydF4y2Ba,火山的情节显示蛋白质显著改变他们的热稳定性在Δ(以红色突出显示)gydF4y2BatatBgydF4y2Ba表明CueO是热不稳定。gydF4y2BacgydF4y2Ba总,周质蛋白提取不同CueO构造显示删除的答信号肽Δ(Δ28)和完整的构造gydF4y2BatatBgydF4y2Ba保留CueO蛋白质含量,但只有一小部分让周质。CueO检测使用鼠标单克隆抗体和山羊anti-Flag anti-mouse IgG-HRP (gydF4y2BangydF4y2Ba= 1)。一个sds - page凝胶是并行运行,沾Coomassie确保周质的提取成功(gydF4y2BangydF4y2Ba= 1)。gydF4y2BadgydF4y2Ba热转移、细胞分析(CETSA) CueO标志肽融合,要么使用完整的蛋白质(WT)或一个版本缺少第一28个氨基酸(Δ28;答对应信号肽)。实验在Δ表现在活细胞gydF4y2BacueOgydF4y2Ba压力。CueO检测使用鼠标单克隆抗体和山羊anti-Flag anti-mouse IgG-HRP (gydF4y2BangydF4y2Ba= 1)。作为一个加载控制,运行在相同的凝胶,兔子anti-LpoB抗体gydF4y2Ba3gydF4y2Ba和山羊anti-rabbit IgG-HRP使用(gydF4y2BangydF4y2Ba= 1)。gydF4y2BaegydF4y2Ba,如gydF4y2BadgydF4y2Ba,但比较CueO融合的热稳定性国旗肽,无论是ΔgydF4y2BacueOgydF4y2Ba(WT)或ΔgydF4y2BacueOgydF4y2BaΔgydF4y2BatatBgydF4y2Ba(Δ)活细胞(gydF4y2BangydF4y2Ba= 1)。gydF4y2BafgydF4y2Ba,如gydF4y2BadgydF4y2Ba,但在Δ比较Δ28-CueO的热稳定性gydF4y2BacueOgydF4y2Ba应变和全身CueOΔgydF4y2BacueOgydF4y2BaΔgydF4y2BatatBgydF4y2Ba(gydF4y2BangydF4y2Ba= 1)。gydF4y2BaggydF4y2BaΔ,CETSAΔ28-CueO溶解产物gydF4y2BacueOgydF4y2BaCuCl应变后的4毫米gydF4y2Ba2gydF4y2Ba或者同样体积的车辆(gydF4y2BangydF4y2Ba= 1)。凝胶源数据见补充图。gydF4y2Ba2gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
扩展数据图5基本蛋白质热稳定性的变化。gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba、日志gydF4y2Ba2gydF4y2Ba改变了褶皱的变化FtsK相比,每个突变蛋白质含量控制在每一个温度。ΔFtsK强烈热不稳定gydF4y2BaphoPgydF4y2Ba突变和gydF4y2BaftsKgydF4y2Ba可拆卸的综合是致命的gydF4y2BaphoPgydF4y2Ba删除(图。gydF4y2Ba二维gydF4y2Ba)。gydF4y2BabgydF4y2Ba,如gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba为gydF4y2Ba帕洛阿尔托研究中心gydF4y2Ba。Δ帕洛阿尔托研究中心强烈热稳定gydF4y2BaclpS后续gydF4y2BaΔ突变体和热不稳定gydF4y2BaphoPgydF4y2Ba突变和gydF4y2Ba帕洛阿尔托研究中心gydF4y2Ba可拆卸的综合是致命的。Δ合成杀伤力也是明显的gydF4y2BaahpCgydF4y2Ba,ΔgydF4y2BaamiAgydF4y2Ba和ΔgydF4y2BaenvCgydF4y2Ba突变体,尽管没有在帕洛阿尔托研究中心热稳定性(图的变化。gydF4y2Ba2 egydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
扩展数据图6蛋白相关性分析概括已知生物与丰度和热稳定性数据交互功能关联有不同的贡献。gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba,斯皮尔曼等级相关的蛋白质对分布比较已知的操纵子相比,蛋白质复合物和代谢途径。分布统计信息是指所有蛋白质对。gydF4y2BabgydF4y2BaROC分析基于减少绝对在弦相比,斯皮尔曼等级相关的交互数据库在不同组合字符串的否决得分。gydF4y2BacgydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2BaegydF4y2Ba斯皮尔曼等级相关的蛋白质对属于同一操纵子(gydF4y2BacgydF4y2Ba)、蛋白质复合体(gydF4y2BadgydF4y2Ba)或代谢途径(gydF4y2BaegydF4y2Ba)使用单独的变化丰富(gydF4y2BaxgydF4y2Ba轴)或热稳定性的变化(gydF4y2BaygydF4y2Ba轴)。蛋白质对属于同一操纵子的紫色突出显示。分布的斯皮尔曼等级相关轴外所示。gydF4y2BangydF4y2Ba操纵子= 446,gydF4y2BangydF4y2Ba= 348蛋白复合物,gydF4y2BangydF4y2Ba= 801代谢途径。蛋白质属于同一操纵子的或复杂的主要协调丰富变化,而蛋白质属于同一个通路也经常协调的热稳定性。gydF4y2BafgydF4y2BaUDP -,示意图表示gydF4y2BaNgydF4y2Ba-acetylmuramoyl-pentapeptide生物合成途径。gydF4y2BaggydF4y2Ba,蛋白质的例子(DdlA和MurC) co-changing在他们的热稳定性(gydF4y2BargydF4y2Ba年代gydF4y2Ba= 0.79),但不丰富(gydF4y2BargydF4y2Ba年代gydF4y2Ba=−0.13)在81个遗传扰动。每个数据点对应的丰度和热稳定性gydF4y2BazgydF4y2Ba得分的一个遗传扰动(颜色)。gydF4y2BahgydF4y2Ba,热点图斯皮尔曼等级相关的量化UDP -的成员gydF4y2BaNgydF4y2Ba基于co-changes -acetylmuramoyl-pentapeptide生物合成途径丰富(三角形)或热稳定性(底部三角形)。gydF4y2Ba
扩展数据图7蛋白质相关性分析反映了子结构的蛋白质复合物。gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba,斯皮尔曼等级相关的热图(降低三角形;基于蛋白质丰度和热稳定性数据在121突变体,如无花果。gydF4y2Ba3gydF4y2Ba)和物理距离(上三角形;基于核糖体结构,PDB: 4 ybb,使用每个蛋白质的质量中心)之间的核糖体。在底部,30年代和50年代核糖体亚基是紫色和绿色所示,分别和更低的三角形数据集群等级。gydF4y2BabgydF4y2Ba,gydF4y2BacgydF4y2Ba、高分辨率核糖体的结构色的热图集群显示gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba(gydF4y2BabgydF4y2Ba)或30年代和50年代核糖体亚基(gydF4y2BacgydF4y2Ba)。gydF4y2BadgydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2BaggydF4y2Ba,ATP合酶成员(gydF4y2BadgydF4y2Ba,gydF4y2BaegydF4y2Ba;PDB: 5 t4o)和呼吸复杂我(gydF4y2BafgydF4y2Ba,gydF4y2BaggydF4y2Ba;他叫PDB: 4gydF4y2Ba)gydF4y2Ba,如gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2BacgydF4y2Ba。gydF4y2BahgydF4y2Ba,密切位于蛋白复合物的成员更可能是类似的监管在不同的条件。斯皮尔曼等级相关的策划三个配合物对复杂的子单元之间的距离表示在图中,有明显的负相关。箱形图在无花果。gydF4y2Ba2gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
扩展数据图8去充实co-changing伙伴的未知函数可以揭示其功能的蛋白质。gydF4y2Ba
蛋白质之间的联系未知函数的例子,co-changing蛋白质丰富的条款。这些链接是由外部支持(节点颜色,看到证据gydF4y2Ba补充讨论gydF4y2Ba)。边缘颜色根据浓缩gydF4y2BaPgydF4y2Ba值使用修正后的确切概率法进行多重比较Benjamini-Hochberg过程。gydF4y2Ba
扩展数据图9代谢物水平与热稳定酶的生产或使用代谢物。gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba,gydF4y2BabgydF4y2Ba散点图的代谢物日志gydF4y2Ba2gydF4y2Bafold-changes与野生型相比,突变体菌株(gydF4y2BaygydF4y2Ba轴)和蛋白质丰度(gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba)或热稳定性(gydF4y2BabgydF4y2Ba)在每一个突变体酶,直接与代谢物(gydF4y2BaxgydF4y2Ba轴)(gydF4y2BangydF4y2Ba= 19突变体,除了G6P / F6P-PhoA (gydF4y2BangydF4y2Ba= 7)2-oxoglutarate-SucA (gydF4y2BangydF4y2Ba= 18),succinate-SdhD (gydF4y2BangydF4y2Ba= 12),malate-FumA (gydF4y2BangydF4y2Ba= 6)和malate-FumB (gydF4y2BangydF4y2Ba= 12))。gydF4y2BargydF4y2Ba描述了每个metabolite-enzyme对皮尔森相关系数。黑线代表线性适应和灰色色调的95%置信区间。gydF4y2BacgydF4y2Ba,20株用于有针对性的代谢组学分析。gydF4y2BadgydF4y2Ba代谢物水平、分布的皮尔森相关系数在每个突变体和酶的热稳定性和直接与代谢物(上游和下游的代谢物,如gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba和gydF4y2BabgydF4y2Ba)。箱形图在无花果。gydF4y2Ba2gydF4y2Ba。所有数据代表的箱形图(gydF4y2BangydF4y2BaG6P / F6PgydF4y2Ba= 6,gydF4y2BangydF4y2Ba鼓舞士气的gydF4y2Ba= 5,gydF4y2BangydF4y2Ba丙酮酸gydF4y2Ba= 8,gydF4y2BangydF4y2Ba2-oxoglutarategydF4y2Ba= 4,gydF4y2BangydF4y2Ba琥珀酸gydF4y2Ba= 6,gydF4y2BangydF4y2Ba苹果酸gydF4y2Ba= 9)。gydF4y2Ba
扩展数据图10蛋白质丰度和热稳定性的变化解释生长表型gydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba突变体。gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba,散点图的数量显著影响蛋白质(丰度或热稳定性)在每个突变(gydF4y2BaxgydF4y2Ba轴)和显著增长的数量相同表型的突变体(gydF4y2BaygydF4y2Ba轴;参考的数据。gydF4y2Ba12gydF4y2Ba)。gydF4y2BaPgydF4y2Ba指的是相关gydF4y2BaPgydF4y2Ba价值和gydF4y2BangydF4y2Ba突变体的数量。gydF4y2BabgydF4y2Ba,散点图MdtK丰富的突变体在这项研究及其对80毫米二甲双胍gydF4y2Ba12gydF4y2Ba(gydF4y2BargydF4y2Ba= 0.44;gydF4y2BangydF4y2Ba= 119突变体)。gydF4y2BacgydF4y2Ba,gydF4y2BadgydF4y2Ba,现场试验表明菌株overexpressinggydF4y2BamdtKgydF4y2Ba,gydF4y2BaahpCgydF4y2Ba或gydF4y2BacpxAgydF4y2Ba或控制空质粒板包含0 - 80 mM二甲双胍。细胞被稀释ODgydF4y2Ba578年gydF4y2Ba= 0.5,连续稀释10倍的步骤,包含10磅平皿上,发现μg毫升gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba四环素(维持质粒),0.1毫米IPTG(编码基因的诱导表达)和二甲双胍。gydF4y2BaegydF4y2Ba,如gydF4y2BabgydF4y2Ba,但显示的相关性RecR丰富和紫外线照射对18岁(r = 0.53;gydF4y2BangydF4y2Ba= 99突变体)。gydF4y2BafgydF4y2Ba的示意图表示gydF4y2BaybaBgydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2BarecRgydF4y2BaΔ操纵子和蛋白质丰度分数gydF4y2BaybaBgydF4y2Ba突变体。gydF4y2BaggydF4y2Ba,现场试验表明菌株overexpressinggydF4y2BaybaBgydF4y2Ba,gydF4y2BarecRgydF4y2Ba或控制空质粒后暴露于紫外线总能量为85 mJ厘米gydF4y2Ba−2gydF4y2Ba或控制别板。细胞被稀释ODgydF4y2Ba578年gydF4y2Ba= 0.1,然后连续稀释10倍的步骤,包含50磅平皿上,发现μg毫升gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba氨苄青霉素(维持质粒)和0.1毫米IPTG(编码基因的诱导表达)。gydF4y2Ba
补充信息gydF4y2Ba
补充信息gydF4y2Ba
这个文件包含补充图1 - 2和补充讨论。gydF4y2Ba
补充数据1gydF4y2Ba
突变体的细节在本研究中使用。gydF4y2Ba
补充数据2gydF4y2Ba
在这个研究蛋白质鉴定。gydF4y2Ba
补充数据3gydF4y2Ba
从质谱的实验结果。相对log2 fold-changes突变与控制。gydF4y2Ba
补充数据4gydF4y2Ba
高度可变的浓缩蛋白质。gydF4y2Ba
补充数据5gydF4y2Ba
丰度和热稳定性的分数。gydF4y2Ba
补充数据6gydF4y2Ba
蛋白质相关性分析。gydF4y2Ba
补充数据7gydF4y2Ba
为每个蛋白质浓缩高度相关的蛋白质。gydF4y2Ba
补充数据8gydF4y2Ba
糖酵解和三羧酸循环的代谢物水平19突变体。gydF4y2Ba
补充数据9gydF4y2Ba
显著增长表型之间的相关性不同的化学和环境扰动和蛋白质丰度和热稳定性。只有相关性至少60数据点和调整p值< 0.01被认为是重要的。gydF4y2Ba
权利和权限gydF4y2Ba
关于这篇文章gydF4y2Ba
引用这篇文章gydF4y2Ba
Mateus,。,Hevler, J., Bobonis, J.et al。gydF4y2Ba的功能蛋白质组景观gydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba。gydF4y2Ba自然gydF4y2Ba588年gydF4y2Ba,473 - 478 (2020)。https://doi.org/10.1038/s41586 - 020 - 3002 - 5gydF4y2Ba
收到了gydF4y2Ba:gydF4y2Ba
接受gydF4y2Ba:gydF4y2Ba
发表gydF4y2Ba:gydF4y2Ba
发行日期gydF4y2Ba:gydF4y2Ba
DOIgydF4y2Ba:gydF4y2Bahttps://doi.org/10.1038/s41586 - 020 - 3002 - 5gydF4y2Ba
本文引用的gydF4y2Ba
深热分析检测功能proteoform组gydF4y2Ba
化学生物学性质gydF4y2Ba(2023)gydF4y2Ba
与热稳定性分析解码蛋白质甲基化功能gydF4y2Ba
自然通讯gydF4y2Ba(2023)gydF4y2Ba
期间重新布线的protein-protein-metabolite interactome diauxic酵母的转变gydF4y2Ba
细胞和分子生命科学gydF4y2Ba(2022)gydF4y2Ba
评论gydF4y2Ba
通过提交评论你同意遵守我们的gydF4y2Ba条款gydF4y2Ba和gydF4y2Ba社区指导原则gydF4y2Ba。如果你发现一些滥用或不符合我们的条件或准则请国旗是不合适的。gydF4y2Ba
