Identification of post-translational modifications by mass spectrometry

Australian Journal of Chemistry

Volumn 66, Issue 7, 2013, Pages 734-748

  Wetie, Armand G Ngounou ^a   Sokolowska, Izabela ^a   Woods, Alisa G ^a,b   Darie, Costel C ^a  

^a CLARKSON UNIVERSITY   (United States)

^b STATE UNIVERSITY OF NEW YORK   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BIOLOGICAL PROCESS; IDENTIFICATION OF PROTEINS; PATHOLOGICAL CONDITIONS; POST-TRANSLATIONAL MODIFICATIONS; PROTEIN ACTIVITY; PROTEOMIC TECHNOLOGIES; PROTEOMICS; UBIQUITINATION;

ACETYLATION; ALKYLATION; MASS SPECTROMETRY; MOLECULAR BIOLOGY;

PROTEINS;

EID: 84881105512     PISSN: 00049425     EISSN: 14450038     Source Type: Journal    
DOI: 10.1071/CH13144     Document Type: Review

References (139)

1. R. Bischoff, H. Schluter, J. Proteomics 2012, 75, 2275. doi:10.1016/J.JPROT.2012.01.041
2. Y. Takaoka, A. Ojida, I. Hamachi, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 4088
3. J. Schmutz, et al., Nature 2004, 429, 365. doi:10.1038/NATURE02390
4. P. A. Cloos, S. Christgau, Matrix Biol. 2002, 21, 39. doi:10.1016/S0945-053X(01)00188-3
5. K. Ohtsubo, J. D. Marth, Cell 2006, 126, 855. doi:10.1016/J.CELL. 2006.08.019
6. A. G. Ngounou Wetie, et al., Cell. Mol. Life Sci. 2013, advance article
7. A. G. Ngounou Wetie, et al., Proteomics 2013, 13, 538. doi:10.1002/PMIC.201200328
8. A. G. Ngounou Wetie, et al., J Lab Autom 2013, 18, 19. doi:10.1177/2211068212454738
9. I. Sokolowska, et al., Proteome Sci. 2012, 10, 47. doi:10.1186/1477- 5956-10-47
10. A. G. Woods, et al., J. Cell. Mol. Med. 2012, 16, 1184. doi:10.1111/J.1582-4934.2012.01543.X
11. A. G. Woods, et al., J. Mol. Psychiatry 2012, 1, 6
12. A. G. Woods, et al., Blue Native PAGE and mass spectrometry as an approach for the investigation of stable and transient proteinprotein interactions, in Oxidative Stress: Diagnostics and Therapy 2011, Chapter 12, pp. 341-367 (American Chemical Society: Washington, DC).
13. I. Sokolowska, et al., Mass Spectrometry for Proteomics-based Investigation of Oxidative Stress and Heat Shock Proteins, in Oxidative Stress: Diagnostics and Therapy 2011 Chapter 13, pp. 369-411 (American Chemical Society: Washington, DC).
14. A. G. Ngounou Wetie, et al., J. Mol. Psychiatry 2013, advance article
15. J. V. Olsen, et al., Cell 2006, 127, 635. doi:10.1016/J.CELL.2006. 09.026
16. J. V. Olsen, et al., Sci. Signal. 2010, 3, ra3. doi:10.1126/SCISIGNAL. 2000475
17. G. Zhang, et al., J. Proteome Res. 2006, 5, 581. doi:10.1021/PR050362B
18. M. M. Rinschen, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2010, 107, 3882. doi:10.1073/PNAS.0910646107
19. G. T. Cantin, et al., J. Proteome Res. 2006, 5, 127. doi:10.1021/ PR050270M
20. D. Hanahan, R. A. Weinberg, Cell 2000, 100, 57. doi:10.1016/S0092- 8674(00)81683-9
21. C. Pan, et al., Mol. Cell. Proteomics 2009, 8, 443. doi:10.1074/MCP. M800258-MCP200
22. J. Lee, et al., Cancer Cell 2006, 9, 391. doi:10.1016/J.CCR.2006.03. 030
23. C. C. Darie, et al., Biochemistry 2004, 43, 7459. doi:10.1021/BI0495937
24. C. C. Darie, et al., Proteomics 2011, 11, 4514. doi:10.1002/PMIC. 201000819
25. U. Roy, et al., Biotechnol. Appl. Biochem. 2012, 59, 445. doi:10.1002/BAB.1046
26. I. Sokolowska, et al., Electrophoresis 2012, 33, 2527. doi:10.1002/ELPS.201200182
27. I. Sokolowska, et al., Biochim. Biophys. Acta 2013, advance article
28. I. Sokolowska, et al., J. Lab. Autom. 2012, 17, 408
29. I. Sokolowska, et al., J. Biol. Chem. 2012, 287, 1719. doi:10.1074/JBC.M111.284091
30. A. G. Woods, I. Sokolowska, C. C. Darie, Biochem. Biophys. Res. Commun. 2012, 419, 305. doi:10.1016/J.BBRC.2012.02.016
31. R. Malik, et al., Proteomics 2010, 10, 1270. doi:10.1002/PMIC. 200900365
32. M. D. Plazas-Mayorca, et al., Mol. Biosyst. 2010, 6, 1719. doi:10.1039/C003307C
33. I. Sokolowska, et al., Cell. Mol. Life Sci. 2013, advance article
34. I. Sokolowska, et al., FEBS J. 2012, 279, 2579. doi:10.1111/J.1742- 4658.2012.08641.X
35. B. A. Garcia, J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2010, 21, 193. doi:10.1016/J.JASMS.2009.10.014
36. J. Cannon, et al., J. Proteome Res. 2010, 9, 3886. doi:10.1021/PR1000994
37. J. Cox, M. Mann, Annu. Rev. Biochem. 2011, 80, 273. doi:10.1146/ANNUREV- BIOCHEM-061308-093216
38. P. Picotti, R. Aebersold, Nat. Methods 2012, 9, 555. doi:10.1038/NMETH. 2015
39. J. E. Syka, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2004, 101, 9528. doi:10.1073/PNAS.0402700101
40. N. L. Kelleher, et al., Anal. Chem. 1999, 71, 4250. doi:10.1021/AC990684X
41. W. D. Lehmann, et al., J. Proteome Res. 2007, 6, 2866. doi:10.1021/PR060573W
42. D. M. Good, et al., Mol. Cell. Proteomics 2007, 6, 1942. doi:10.1074/MCP.M700073-MCP200
43. C. Choudhary, M. Mann, Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2010, 11, 427. doi:10.1038/NRM2900
44. K. Rikova, et al., Cell 2007, 131, 1190. doi:10.1016/J.CELL.2007. 11.025
45. G. Manning, et al., Trends Biochem. Sci. 2002, 27, 514. doi:10.1016/S0968-0004(02)02179-5
46. R. J. Deshaies, C. A. Joazeiro, Annu. Rev. Biochem. 2009, 78, 399. doi:10.1146/ANNUREV.BIOCHEM.78.101807.093809
47. D. M. Creasy, J. S. Cottrell, Proteomics 2004, 4, 1534. doi:10.1002/PMIC.200300744
48. V. Akimov, et al., Mol. Biosyst. 2011, 7, 3223. doi:10.1039/C1MB05185G
49. T. Hunter, Mol. Cell 2007, 28, 730. doi:10.1016/J.MOLCEL.2007. 11.019
50. V. van Noort, et al., Mol. Syst. Biol. 2012, 8, 571. doi:10.1038/MSB. 2012.4
51. O. N. Jensen, Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2006, 7, 391. doi:10.1038/NRM1939
52. Z. A. Knight, et al., Nat. Biotechnol. 2003, 21, 1047. doi:10.1038/NBT863
53. Y. Oda, T. Nagasu, B. T. Chait, Nat. Biotechnol. 2001, 19, 379. doi:10.1038/86783
54. L. Wells, et al., Mol. Cell. Proteomics 2002, 1, 791. doi:10.1074/MCP.M200048-MCP200
55. W. Li, et al., Anal. Biochem. 2003, 323, 94. doi:10.1016/J.AB.2003. 08.015
56. K. Zhang, et al., Proteomics 2004, 4, 1. doi:10.1002/PMIC. 200300503
57. L. N. Johnson, D. Barford, Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 1993, 22, 199. doi:10.1146/ANNUREV.BB.22.060193.001215
58. D. Barford, Trends Biochem. Sci. 1996, 21, 407. doi:10.1016/S0968- 0004(96)10060-8
59. Z. Y. Zhang, Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol. 2002, 42, 209. doi:10.1146/ANNUREV.PHARMTOX.42.083001.144616
60. T. E. Thingholm, et al., J. Proteome Res. 2008, 7, 3304. doi:10.1021/PR800099Y
61. S. Braconi Quintaje, S. Orchard, Mol. Cell. Proteomics 2008, 7, 1409. doi:10.1074/MCP.R700001-MCP200
62. M. D. Jackson, J. M. Denu, Chem. Rev. 2001, 101, 2313. doi:10.1021/CR000247E
63. K. L. Guan, J. E. Dixon, J. Biol. Chem. 1991, 266, 17026
64. A. K. Elsholz, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2012, 109, 7451. doi:10.1073/PNAS.1117483109
65. M. T. Laub, M. Goulian, Annu. Rev. Genet. 2007, 41, 121. doi:10.1146/ANNUREV.GENET.41.042007.170548
66. R. S. Annan, S. A. Carr, Anal. Chem. 1996, 68, 3413. doi:10.1021/ AC960221G
67. N. Dephoure, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2008, 105, 10762. doi:10.1073/PNAS.0805139105
68. C. S. Tan, et al., Science 2009, 325, 1686. doi:10.1126/SCIENCE. 1174301
69. K. Haglund, I. Dikic, EMBO J. 2005, 24, 3353. doi:10.1038/SJ.EM BOJ.7600808
70. C. M. Pickart, M. J. Eddins, Biochim. Biophys. Acta 2004, 1695, 55. doi:10.1016/J.BBAMCR.2004.09.019
71. S. M. Nijman, et al., Cell 2005, 123, 773. doi:10.1016/J.CELL.2005. 11.007
72. V. G. Bhoj, Z. J. Chen, Nature 2009, 458, 430. doi:10.1038/NATURE07959
73. G. Manning, et al., Science 2002, 298, 1912. doi:10.1126/SCIENCE. 1075762
74. A. Alonso, et al., Cell 2004, 117, 699. doi:10.1016/J.CELL.2004. 05.018
75. Y. Shi, Cell 2009, 139, 468. doi:10.1016/J.CELL.2009.10.006
76. J.M. Danielsen, et al., Mol Cell Proteomics 2011, 10, M110 003590
77. L. Jin, et al., Nature 2012, 482, 495. doi:10.1038/NATURE10822
78. C. M. Pickart, Annu. Rev. Biochem. 2001, 70, 503. doi:10.1146/ANNUREV. BIOCHEM.70.1.503
79. A. Motegi, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2008, 105, 12411. doi:10.1073/PNAS.0805685105
80. J. Peng, et al., Nat. Biotechnol. 2003, 21, 921. doi:10.1038/NBT849
81. S.A. Wagner, et al., Mol Cell Proteomics 2011, 10, M111 013284
82. W. Kim, et al., Mol. Cell 2011, 44, 325. doi:10.1016/J.MOLCEL. 2011.08.025
83. M. T. Bedford, S. G. Clarke, Mol. Cell 2009, 33, 1. doi:10.1016/J.MOLCEL. 2008.12.013
84. W. K. Paik, D. C. Paik, S. Kim, Trends Biochem. Sci. 2007, 32, 146. doi:10.1016/J.TIBS.2007.01.006
85. Y. Ishikawa, D. B. Melville, J. Biol. Chem. 1970, 245, 5967
86. C. Wang, et al., Biochem. Biophys. Res. Commun. 2005, 331, 351. doi:10.1016/J.BBRC.2005.03.170
87. H. Iwabata, M. Yoshida, Y. Komatsu, Proteomics 2005, 5, 4653. doi:10.1002/PMIC.200500042
88. J. Rappsilber, et al., Anal. Chem. 2003, 75, 3107. doi:10.1021/AC026283Q
89. G. Hart-Smith, et al., J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2012, 23, 1376. doi:10.1007/S13361-012-0417-8
90. A. P. Snijders, et al., J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2010, 21, 88. doi:10.1016/J.JASMS.2009.09.010
91. P. M. Gehrig, et al., J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2004, 15, 142. doi:10.1016/J.JASMS.2003.10.002
92. M. A. Erce, et al., Proteomics 2012, 12, 564. doi:10.1002/PMIC. 201100397
93. A. Darwanto, et al., J. Biol. Chem. 2010, 285, 21868. doi:10.1074/JBC.M110.126813
94. R. Apweiler, H. Hermjakob,N. Sharon, Biochim. Biophys. Acta 1999, 1473, 4. doi:10.1016/S0304-4165(99)00165-8
95. R. Kornfeld, S. Kornfeld, Annu. Rev. Biochem. 1985, 54, 631. doi:10.1146/ANNUREV.BI.54.070185.003215
96. P. Stanley, Cold Spring Harb. Perspect. Biol. 2011, 3, pii: A005199. doi:10.1101/CSHPERSPECT.A005199
97. A. Halim, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2011, 108, 11848. doi:10.1073/PNAS.1102664108
98. C. Steentoft, et al., Nat. Methods 2011, 8, 977. doi:10.1038/NMETH.1731
99. R. G. Spiro, J. Biol. Chem. 1969, 244, 602
100. R. G. Spiro, Glycobiology 2002, 12, 43R. doi:10.1093/GLYCOB/12.4.43R
101. C. A. Reis, et al., J. Clin. Pathol. 2010, 63, 322. doi:10.1136/JCP. 2009.071035
102. S. Aggarwal, Nat. Biotechnol. 2010, 28, 1165. doi:10.1038/NBT1110-1165
103. J. M. Prien, et al., Anal. Chem. 2010, 82, 1498. doi:10.1021/AC902617T
104. J. M. Prien, B. D. Prater, S. L. Cockrill, Glycobiology 2010, 20, 629. doi:10.1093/GLYCOB/CWQ012
105. J. W. Froehlich, et al., Anal. Chem. 2011, 83, 5541. doi:10.1021/ AC2003888
106. C. C. Nwosu, et al., J. Proteome Res. 2011, 10, 2612. doi:10.1021/PR2001429
107. N. E. Scott, et al., Mol. Cell. Proteomics 2011, 10, M000031- MCP201. doi:10.1074/MCP.M000031-MCP201
108. H. J. An, C. B. Lebrilla, Mass Spectrom. Rev. 2011, 30, 560. doi:10.1002/MAS.20283
109. K. Marin?o, et al., Nat. Chem. Biol. 2010, 6, 713. doi:10.1038/NCHEMBIO. 437
110. J. V. Hunt, R. T. Dean, S. P. Wolff, Biochem. J. 1988, 256, 205
111. M. A. Smith, et al., Ann. N. Y. Acad. Sci. 1994, 738, 447. doi:10.1111/J.1749-6632.1994.TB21836.X
112. J. K. Welply, et al., J. Biol. Chem. 1983, 258, 11856
113. S. Zhao, et al., Science 2010, 327, 1000. doi:10.1126/SCIENCE. 1179689
114. K. E. Wellen, et al., Science 2009, 324, 1076. doi:10.1126/SCIENCE. 1164097
115. A. Ganesan, et al., Curr. Cancer Drug Targets 2009, 9, 963. doi:10.2174/156800909790192428
116. G. Li, D. Reinberg, Curr. Opin. Genet. Dev. 2011, 21, 175. doi:10.1016/J.GDE.2011.01.022
117. S. N. Khan, A. U. Khan, Clin. Chim. Acta 2010, 411, 1401. doi:10.1016/J.CCA.2010.06.020
118. N. Sato, et al., Cancer Res. 2003, 63, 4158
119. K. Balasubramanyam, et al., J. Biol. Chem. 2004, 279, 51163. doi:10.1074/JBC.M409024200
120. S. Aggarwal, et al., Mol. Pharmacol. 2006, 69, 195
121. C. Choudhary, et al., Science 2009, 325, 834. doi:10.1126/SCIENCE. 1175371
122. E. S. Witze, et al., Nat. Methods 2007, 4, 798. doi:10.1038/NMETH1100
123. T. Finkel, J. Cell Biol. 2011, 194, 7. doi:10.1083/JCB.201102095
124. B. G. Hill, et al., J. Biol. Chem. 2010, 285, 19699. doi:10.1074/JBC. R110.101618
125. A. Higdon, et al., Biochem. J. 2012, 442, 453. doi:10.1042/BJ20111752
126. D. P. Jones, Y. M. Go, Diabetes Obes. Metab. 2010, 12(Suppl 2), 116. doi:10.1111/J.1463-1326.2010.01266.X
127. P. Pacher, J. S. Beckman, L. Liaudet, Physiol. Rev. 2007, 87, 315. doi:10.1152/PHYSREV.00029.2006
128. Y. M. Go, et al., J. Proteomics Bioinform. 2011, 4, 196. doi:10.4172/JPB.1000190
129. S. G. Rhee, et al., J. Am. Soc. Nephrol. 2003, 14(Suppl 3), 211S. doi:10.1097/01.ASN.0000077404.45564.7E
130. C. J. Martyniuk, et al., Chem. Res. Toxicol. 2011, 24, 2302. doi:10.1021/TX200437Y
131. M. Renedo, et al., Biochemistry 2007, 46, 6607. doi:10.1021/BI602389P
132. D. P. Jones, J. Intern. Med. 2010, 268, 432. doi:10.1111/J.1365-2796. 2010.02268.X
133. T. Toda, et al., Geriatr. Gerontol. Int. 2010, 10(Suppl 1), S25. doi:10.1111/J.1447-0594.2010.00606.X
134. A. Michalski, J. Cox, M. Mann, J. Proteome Res. 2011, 10, 1785. doi:10.1021/PR101060V
135. J. Cox, M. Mann, Nat. Biotechnol. 2008, 26, 1367. doi:10.1038/NBT. 1511
136. R. Wu, et al., Nat. Methods 2011, 8, 677. doi:10.1038/NMETH.1636
137. A. Michalski, et al., Mol Cell Proteomics 2011, 10, M111 011015
138. M. L. Nielsen, et al., Nat. Methods 2008, 5, 459. doi:10.1038/NMETH0608- 459
139. P. G. Righetti, J. Chromatogr. B 2006, 841, 14. doi:10.1016/J.JCHROMB. 2006.02.022