K-Bilds：キナーゼ基質発見ツール

キナーゼはタンパク質のリン酸化を触媒して、細胞シグナル伝達イベントを調節します。ただし、タンパク質のリン酸化の存在量が少なく動的であることが多いため、キナーゼ基質を特定することは困難です。キナーゼ基質を特定するための新しい技術の開発が必要です。ここでは、キナーゼの直接基質を識別するためのツールとして、基質（K-Bilds）の発見のための不活性化溶解物を使用したキナーゼ触媒ビオチン化を報告します。概念実証として、K-Bildsは、HeLa細胞溶解物を含むcAMP依存性プロテインキナーゼA（PKA）に適用されました。その後の濃縮およびMS/MS分析により、以前に知られていた56個のPKA基質を含む279人の候補PKA基質が特定されました。候補基質、原子力自己抗原精子タンパク質（NASP）、BCL2関連のアタノゲン3（BAG3）、および14-3-3タンパク質タウ（YWHAQ）が新規PKA基板として検証されました。K-Bildsは、プロテインキナーゼの直接的な基質を識別するための貴重なツールを提供します。

Kinases catalyze protein phosphorylation to regulate cell signaling events. However, identifying kinase substrates is challenging due to the often low abundance and dynamic nature of protein phosphorylation. Development of novel techniques to identify kinase substrates is necessary. Here, we report kinase-catalyzed biotinylation with inactivated lysates for discovery of substrates (K-BILDS) as a tool to identify direct substrates of a kinase. As a proof of concept, K-BILDS was applied to cAMP-dependent protein kinase A (PKA) with HeLa cell lysates. Subsequent enrichment and MS/MS analysis identified 279 candidate PKA substrates, including 56 previously known PKA substrates. Of the candidate substrates, nuclear autoantigenic sperm protein (NASP), BCL2-associated athanogene 3 (BAG3), and 14-3-3 protein Tau (YWHAQ) were validated as novel PKA substrates. K-BILDS provides a valuable tool to identify direct substrates of any protein kinase.