介绍一篇发表在Cell上的文章，题目为The human proteome with direct physical access to DNA。通讯作者是来自慕尼黑工大的Bernhard Kuster，其实验室专注于开发创新蛋白质组技术研究癌症机制。

蛋白如何动态调控DNA的转录及相关功能历来是生命科学的难题之一，此前发展的甲醛交联及紫外交联方法受限于较高的非特异性，一直难以高效且准确地帮助研究者鉴定DNA结合蛋白，而本文的作者结合此前开发的光敏性脱氧核糖核苷4-硫代胸苷（4-ST）与新发展的紫外交联技术发展了一种DNA结合蛋白的鉴定方法XDNAX，可以高效地绘制出人类细胞中的DNA结合蛋白图谱。

作者在本工作中使用了一种能发射365 nm紫外光的LED系统，可以以更大的照射能量激活代谢标记到细胞中的4ST分子，从而产生DNA与蛋白的交联复合物，之后通过Trizol相分离、RNase处理及硅胶柱富集即可得到人类蛋白质组中的DNA结合蛋白。作者通过这一方法鉴定到1805种直接与DNA接触的蛋白，其中379种被精确定位到具体的氨基酸位点。作者在文章中分析了这些结合位点的氨基酸偏好性、蛋白质结构定位等信息。

之后作者将这一方法应用与DNA结合蛋白的动态监测上，如在染色质重塑抑制剂BRM014处理时，组蛋白伴侣ANP32A/E在4分钟内迅速结合DNA，揭示快速染色质压缩新机制。另外，作者还通过该技术检测到在雌激素刺激45分钟后，雌激素受体(ESR1)与DNA结合量暴增30倍，并精确测定其半效浓度(EC50=35 pM)。

该方法的另一优势是可以评价靶向DNA的药物如何通过改变DNA结合蛋白的结合模式来发挥药效，如作者使用三种基因毒性药物依托泊苷/顺铂/奥沙利铂处理细胞时发现：顺铂特异性招募过氧化物酶PRDX1/2，形成环状结构包裹DNA，从而干扰DNA的转录等功能;而奥沙利铂则导致核糖体蛋白大量脱离DNA。并且作者根据上述现象发现敲低新发现的DNA修复酶FEN1和PPP5C可显著增强顺铂杀伤效果，揭示了这一方法在药物评价和疗法设计上的潜在应用。

总之，本文发展了一种高效且特异性地鉴定DNA结合蛋白的方法，可以揭示基因组上的蛋白质”指纹”如何深入地影响人类健康与疾病的分子机制。

本文作者：LYC

责任编辑：MB

DOI：10.1016/j.cell.2025.04.037

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.04.037