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- 【导读】SUMO化修饰是一种重要的多功能的蛋白质翻译后修饰方式,可参与转录调节、核转运、维持基因组完整性及信号转导等多种细胞内活动。近年来的研究表明SUMO化修饰在胚胎发育过程中亦起着重要...
SUMO化修饰是一种重要的多功能的蛋白质翻译后修饰方式,可参与转录调节、核转运、维持基因组完整性及信号转导等多种细胞内活动。近年来的研究表明SUMO化修饰在胚胎发育过程中亦起着重要的调控作用。在Zxin的研究中,来自美国德州大学安德森癌症ZX的研究人员发现当SUMO修饰STAT5蛋白时,可导致胚胎期免疫B细胞和T细胞的发育阻断,而一种称为SENP1的蛋白则能逆转这一效应。该研究发现发表在了2012年1月27日的《分子细胞》(MolecularCell)杂志上。领导这一研究的是美国德州大学安德森癌症ZX心脏病学部门主任EdwardT.H.Yeh教授,其曾在蛋白质“泛素样”修饰、外周血干细胞移植ZL冠心病动脉粥样硬化等领域取得过权威性的研究成果,相关论文在Cell、Science等学术期刊上发表。SUMO是泛素相关蛋白Sentrin家族成员之一,其能结合在细胞中其它蛋白上,修饰其它蛋白的功能,或者帮助蛋白迁移,以达到生物调控的作用。由于这些蛋白结合在许多种蛋白上,并且能修饰它们,因此被认为与泛素蛋白相似。迄今为止已发现SUMO能修饰1000多种蛋白,其中许多都属于转录因子。在过去的研究中Yeh等曾发现SENP1能将SUMO从修饰的蛋白上切除下来。这两种动力学过程称为SUMOylation和deSUMOylation。在这篇文章中,研究人员分析了SENP1蛋白在小鼠淋巴细胞发育中的作用,发现它在B细胞和T细胞发育早期阶段的前体细胞中大量表达。随后Yeh和同事们构建出SENP1基因表达缺陷的遗传工程小鼠,发现这些小鼠胚胎中的T细胞和B细胞存在严重缺陷。在进一步的实验中,Yeh将研究焦点转到了转录因子STAT5上,众所周知其在免疫细胞的发育和功能中发挥关键性的作用。“STAT5从细胞质转移到细胞核内,作为转录因子与顺式作用元件结合,调控靶基因表达。之后会再度回到细胞质,如此循环发挥功能,”Yeh说:“我们发现STAT5被SUMO化修饰时,如果没有SENP1的作用来移除SUMO,STAT5就会陷在细胞核里。”研究人员证实SUMO介入到了影响STAT5活性的两个重要信号事件中磷酸化作用和乙酰化作用。在细胞质中当激活的JAK催化STAT5蛋白发生磷酸化时,活化的STAT5蛋白以二聚体的形式进入细胞核内与靶基因结合,调控基因的转录。研究人员发现SUMO结合到了STAT5的磷酸化位点附近。当细胞中缺失SENP1时会导致SUMOylation增强,而磷酸化作用YZ。除了磷酸化作用,STAT5乙酰化也对其跨膜移位产生重要的影响。Yeh和同事发现SUMO可直接竞争性地结合到STAT5的乙酰化位点,从而YZ了乙酰化作用。Yeh说:“新研究证实没有SENP1移除SUMO,STAT5既不能被乙酰化或磷酸化,因此无法被循环利用。我们观察到SENP1通过调控STAT5的SUMOylation调控了淋巴细胞发育。”(
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