Proteomics is critically dependent on optimal sample preparation. Particularly, the interface between protein digestion and mass spectrometric analysis has a large influence on the overall quality and sensitivity of the analysis. We here describe a novel procedure in which a very small disk of beads embedded in a Teflon meshwork is placed as a microcolumn into pipet tips. Termed Stage, for STop And Go Extraction, the procedure has been implemented with commercially available material (C18 Empore Disks (3M, Minneapolis, MN)) as frit and separation material. The disk is introduced in a simple and fast process yielding a convenient and completely reliable procedure for the production of self-packed microcolumns in pipet tips. It is held in place free of obstacles solely by the narrowing tip, ensuring optimized loading and elution of analytes. Five disks are conveniently placed in 1 min, adding <0.1 cent in material costs to the price of each tip. The system allows fast loading with low backpressure (>300 μL/min for the packed column using manual force) while eliminating the possibility of blocking. The loading capacity of C18-StageTips (column bed: 0.4 mm diameter, 0.5 mm length) is 2−4 μg of protein digest, which can be increased by using larger diameter or stacked disks. Five femtomole of tryptic BSA digest could be recovered quantitatively. We have found that the Stage system is well-suited as a universal sample preparation system for proteomics.

Gemin3 is a DEAD-box RNA helicase that binds to the Survival of Motor Neurons (SMN) protein and is a component of the SMN complex, which also comprises SMN, Gemin2, Gemin4, Gemin5, and Gemin6. Reduction in SMN protein results in Spinal muscular atrophy (SMA), a common neurodegenerative disease. The SMN complex has critical functions in the assembly/restructuring of diverse ribonucleoprotein (RNP) complexes. Here we report that Gemin3 and Gemin4 are also in a separate complex that contains eIF2C2, a member of the Argonaute protein family. This novel complex is a large ∼15S RNP that contains numerous microRNAs (miRNAs). We describe 40 miRNAs, a few of which are identical to recently described human miRNAs, a class of small endogenous RNAs. The genomic sequences predict that miRNAs are likely to be derived from larger precursors that have the capacity to form stem–loop structures.

Enzymes catalysing the methylation of the 5-position of cytosine (mC) have essential roles in regulating gene expression and maintaining cellular identity. Recently, TET1 was found to hydroxylate the methyl group of mC, converting it to 5-hydroxymethyl cytosine (hmC). Here we show that TET1 binds throughout the genome of embryonic stem cells, with the majority of binding sites located at transcription start sites (TSSs) of CpG-rich promoters and within genes. The hmC modification is found in gene bodies and in contrast to mC is also enriched at CpG-rich TSSs. We provide evidence further that TET1 has a role in transcriptional repression. TET1 binds a significant proportion of Polycomb group target genes. Furthermore, TET1 associates and colocalizes with the SIN3A co-repressor complex. We propose that TET1 fine-tunes transcription, opposes aberrant DNA methylation at CpG-rich sequences and thereby contributes to the regulation of DNA methylation fidelity. The modified DNA base 5-hydroxymethylcytosine (5hmC), sometimes called the sixth base, is present in the mammalian genome where it is generated by oxidation of 5-methylcytosine (5mC; the fifth base) by enzymes of the Tet family. Four papers in this issue, from the Helin, Zhang, Rao and Reik laboratories, respectively, report on the genome-wide distribution of Tet1 and/or 5hmC in mouse embryonic stem cells using the ChIP-seq technique. Links between Tet1 and transcription regulation — both activation and repression — are revealed. Anjana Rao and colleagues also describe two alternative methods with increased sensitivity for mapping single 5hmC bases. In the associated News & Views, Nathalie Véron and Antoine H. F. M. Peters discuss what these and other recent papers reveal about the role of Tet proteins in regulating DNA methylation and gene expression.

In a previous proteomic study of the human spliceosome, we identified 42 spliceosome-associated factors, including 19 novel ones. Using enhanced mass spectrometric tools and improved databases, we now report identification of 311 proteins that copurify with splicing complexes assembled on two separate pre-mRNAs. All known essential human splicing factors were found, and 96 novel proteins were identified, of which 55 contain domains directly linking them to functions in splicing/RNA processing. We also detected 20 proteins related to transcription, which indicates a direct connection between this process and splicing. This investigation provides the most detailed inventory of human spliceosome-associated factors to date, and the data indicate a number of interesting links coordinating splicing with other steps in the gene expression pathway.

Kinetochores are proteinaceous assemblies that mediate the interaction of chromosomes with the mitotic spindle. The 180 kDa Ndc80 complex is a direct point of contact between kinetochores and microtubules. Its four subunits contain coiled coils and form an elongated rod structure with functional globular domains at either end. We crystallized an engineered “bonsai” Ndc80 complex containing a shortened rod domain but retaining the globular domains required for kinetochore localization and microtubule binding. The structure reveals a microtubule-binding interface containing a pair of tightly interacting calponin-homology (CH) domains with a previously unknown arrangement. The interaction with microtubules is cooperative and predominantly electrostatic. It involves positive charges in the CH domains and in the N-terminal tail of the Ndc80 subunit and negative charges in tubulin C-terminal tails and is regulated by the Aurora B kinase. We discuss our results with reference to current models of kinetochore-microtubule attachment and centromere organization.