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SENP1在SPOP去sumo化修饰中的作用研究

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南京医科大学学报（自然科学版） 2024年第6期44卷 753-761页

作者：张赟豪韩博昂王瑜朱琴乐珅俞婷婷程雁刘晨南京医科大学基础医学院医学遗传学系江苏南京211166

目的:研究小泛素相关修饰物(small ubiquitin-related modifier,sumo)修饰对SPOP(speckle type BTB/POZ protein)蛋白水平和细胞定位的影响,并尝试在肾透明细胞癌(clear cell renal cell carcinoma,ccRCC)中探讨sumo特异性蛋白酶1(sentrin-specific proteases 1,SENP1)和SPOP之间的相关性。方法:利用野生型(wild type,WT)和Senp1敲除的小鼠胚胎成纤维细胞研究Senp1对Spop蛋白水平和细胞定位的影响,并通过比较外源WT-Spop和Spop的sumo修饰位点突变体的蛋白表达量,进一步确认sumo修饰对Spop蛋白水平的影响。后续通过邻位连接技术(proximity ligation assay,PLA)研究WT-Spop及其sumo修饰位点突变体与sumo1的结合能力。最后通过ccRCC患者的RNA表达数据和ccRCC细胞系探讨SENP1和SPOP在ccRCC中的相关性。结果:Senp1敲除下调小鼠胚胎成纤维细胞中Spop的蛋白量和稳定性,但不影响其细胞核定位。突变Spop的sumo修饰位点后,其与sumo1的结合能力下降,蛋白量也有所降低。SENP1和SPOP的表达在ccRCC中呈正相关。结论:Senp1通过去sumo化修饰稳定Spop蛋白,SENP1和SPOP的表达在ccRCC中呈正相关。

关键词： SPOP SENP1 sumo修饰肾透明细胞癌

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sumo修饰在眼科的研究现状及进展

国际眼科杂志 2015年第8期15卷 1353-1357页

作者：陆博王欣玲阎启昌中国医科大学附属第四医院眼科辽宁省晶状体学重点实验室中国辽宁省沈阳市110005

小泛素相关修饰物(small ubiquitin related modifier,sumo)修饰是一种蛋白翻译后修饰,又称为小泛素相关修饰或类泛素修饰,与目标蛋白共价结合调控细胞进程,如蛋白与蛋白之间的相互作用、蛋白与DNA之间的相互作用、转录因子的激活等。S... 详细信息

小泛素相关修饰物(small ubiquitin related modifier,sumo)修饰是一种蛋白翻译后修饰,又称为小泛素相关修饰或类泛素修饰,与目标蛋白共价结合调控细胞进程,如蛋白与蛋白之间的相互作用、蛋白与DNA之间的相互作用、转录因子的激活等。sumo修饰能够升高或抑制靶蛋白转录活性,为研究真核细胞基因表达的调控提供了新线索。我们将近期sumo修饰在眼科领域的研究进展做以综述。

关键词： sumo修饰翻译后修饰视网膜晶状体

Pellino1 sumo修饰位点突变对TRAF6介导的NF-κB信号转导的影响

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南京医科大学学报（自然科学版） 2018年第7期38卷 863-868页

作者：张亚萍李建涛施芃曦阙玲琍李跃华南京医科大学病理生理学系江苏南京211166

目的:研究Pellino1蛋白翻译后修饰——小泛素相关修饰物(small ubiquitin-related modifier,sumo)修饰对肿瘤坏死因子受体相关分子-6(TNF receptor associated factor 6,TRAF6)介导的核因子κB(nuclear factorκB,NF-κB)信号转导的影响。方法:构建Pellino1 sumo修饰位点突变的质粒,与TRAF6、泛素(ubiquitin,Ub)质粒共转染至HEK-293细胞中,荧光显微镜观察转染效率,免疫共沉淀的方法检测突变型Pellino1与TRAF6的相互结合作用;同时,检测Pellino1和TRAF6的泛素化修饰水平。采用脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导炎症反应,分提胞浆胞核蛋白,Western blot检测核因子κB的抑制蛋白α(inhibitor of NF-κBα,IκBα)的磷酸化和NF-κB P65的核转位,分析Pellino1蛋白sumo修饰突变对TRAF6介导的NF-κB信号通路的影响。结果:与野生型Pellino1相比,sumo修饰突变型Pellino1不仅增加Pellino1的自身泛素化修饰水平,而且可增加其与TRAF6的相互结合作用,并增强TRAF6的泛素化修饰;LPS刺激可增加IκBα的磷酸化和NF-κB P65的核转位,转染使Pellino1sumo修饰突变高表达可明显增强LPS诱导的NF-κB信号激活。结论:Pellino1 sumo修饰突变,可通过增加Pellino1的自身泛素化修饰及其与TRAF6的结合,增强TRAF6的泛素化,最终促进TRAF6介导的NF-κB信号通路的激活。

关键词： Pellino1 sumo修饰 TRAF6 NF-κB

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sumo化修饰与DNA损伤修复

生命的化学 2011年第3期31卷 338-342页

作者：余婷郭武华南昌大学第二附属医院肿瘤科南昌330006

由于体内外因素的影响,DNA损伤是生物生命周期中的常见现象,如果得不到及时的修复,DNA损伤的积累将导致基因组的不稳定及染色质的异常,并可能导致肿瘤的发生发展。sumo化修饰是体内一个重要的蛋白质翻译后修饰,越来越多的研究发现sumo... 详细信息

由于体内外因素的影响,DNA损伤是生物生命周期中的常见现象,如果得不到及时的修复,DNA损伤的积累将导致基因组的不稳定及染色质的异常,并可能导致肿瘤的发生发展。sumo化修饰是体内一个重要的蛋白质翻译后修饰,越来越多的研究发现sumo化修饰与多个参与DNA损伤反应、维持基因组稳定的蛋白质相关,有可能参与肿瘤的发生。本文将阐述sumo化修饰与DNA损伤修复的关系。

关键词： DNA损伤 DNA修复 sumo修饰肿瘤

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IDH2的sumo修饰在氧化应激中的作用

IDH2的SUMO修饰在氧化应激中的作用

作者：余韵上海交通大学

学位级别：硕士

蛋白质sumo（Small Ubiquitin-Like Modifier）化修饰是一种可逆的蛋白质翻译后修饰,其对大量位于细胞核和细胞质中的蛋白进行修饰后发挥调控作用,但sumo修饰在线粒体中的调控作用研究甚少。异柠檬酸脱氢酶2（Isocitrate Dehydrogenase ... 详细信息

蛋白质sumo（Small Ubiquitin-Like Modifier）化修饰是一种可逆的蛋白质翻译后修饰,其对大量位于细胞核和细胞质中的蛋白进行修饰后发挥调控作用,但sumo修饰在线粒体中的调控作用研究甚少。异柠檬酸脱氢酶2（Isocitrate Dehydrogenase 2,IDH2）定位于线粒体中,催化三羧酸循环中异柠檬酸向α-酮戊二酸（α-KG）的转变,同时生成还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）,后者可以维持线粒体内的还原性谷胱甘肽（GSH）与氧化型谷胱甘肽（GSSG）的比值。IDH2的酶活性受蛋白质乙酰化修饰和琥珀酰化修饰调控,两者均抑制IDH2的酶活性。而sumo修饰是否能调控IDH2的酶活性,目前尚无研究报道。在本文中,我们发现IDH2可以发生sumo1修饰,并且sumo1修饰可以增加IDH2的酶活性,进一步增加线粒体中NADPH及GSH/GSSG的含量。在氧化应激中,IDH2的sumo1修饰有助于细胞形态的维持,增加细胞活力,减少细胞凋亡。其机制为氧化应激增强IDH2的sumo1修饰,可能是由于氧化剂处理下去sumo修饰酶SENP1的活性降低导致。因此,IDH2的sumo1化修饰是一种细胞在氧化应激中的保护性调控方式。

关键词：异柠檬酸脱氢酶2 sumo修饰氧化应激细胞凋亡

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MGEA6的sumo修饰及功能研究

MGEA6的SUMO修饰及功能研究

作者：李华光山东大学

学位级别：硕士

脑膜瘤表达抗原6（Meningioma expressed antigen 6,MGEA6）是在脑膜瘤、神经胶质瘤和皮肤T淋巴细胞瘤病人中引发免疫反应的肿瘤抗原。但MGEA6在肝癌病人中能否作为肿瘤抗原诱导免疫反应还未见报道,MGEA6在肿瘤发生中的作用尚不明确,相... 详细信息

脑膜瘤表达抗原6（Meningioma expressed antigen 6,MGEA6）是在脑膜瘤、神经胶质瘤和皮肤T淋巴细胞瘤病人中引发免疫反应的肿瘤抗原。但MGEA6在肝癌病人中能否作为肿瘤抗原诱导免疫反应还未见报道,MGEA6在肿瘤发生中的作用尚不明确,相关机制报道较少。首先检测MGEA6在多种肿瘤细胞和正常细胞中的表达,发现MGEA6在恶性肿瘤细胞中的表达量明显高于良性肿瘤细胞或正常细胞,而且MGEA6在肝癌组织中的表达量相对正常组织显著上升。为进一步探索MGEA6能否通过免疫原性反应产生抗体而用于肝脏肿瘤的诊断,我们收集并检测了肝癌病人的血清,发现肝癌病人血清中MGEA6的抗体水平升高,表明该指标有希望用于肝癌的血清学诊断。在HEK293和肝脏Changliver细胞中外源表达MGEA6可促进细胞的生长和增殖,用MGEA6 siRNA降低BEL-7402细胞中MGEA6的表达后,细胞的增殖速度明显降低,细胞迁移速度减慢,并且在软琼脂上形成克隆的能力显著降低,表明MGEA6可能在肝脏肿瘤的发生中发挥重要作用。蛋白的生物学功能与其细胞内定位密切相关,免疫荧光检测MGEA6的细胞定位结果显示,MGEA6在核膜周围呈明显的集中分布,此外也广泛分布于细胞质中。用各种细胞器的标记物检测其与MGEA6的共定位,发现MGEA6主要与内质网的标记物Calnexin共定位于核周区域。我们用酵母双杂交筛选MGEA6相互作用蛋白时发现sumo接合酶UBC9与MGEA6在酵母中互作。免疫共沉淀和GST融合蛋白沉降技术进一步证实MGEA6与UBC9在体内相互作用,且为直接相互作用。深入的研究发现MGEA6的K153和K494位点可被sumo-1修饰,MGEA6 K153R/K494R突变体失去促进细胞生长和增殖的能力,而且MGEA6过表达可激活NF-κB信号通路,MGEA6突变体失去激活NF-κB信号通路的能力,表明MGEA6的sumo修饰参与肝癌细胞的增殖和NF-κB信号通路的激活。

关键词：脑膜瘤表达抗原6 sumo修饰 NF-κB信号通路细胞增殖

α-连环蛋白的sumo化修饰抑制乳腺癌发展

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α-连环蛋白的SUMO化修饰抑制乳腺癌发展

作者：陈欢大连理工大学

学位级别：硕士

α-catenin(α-连环蛋白)是连环蛋白家族中的一员,由基因CTNNA1编码产生。CTNNA1在多种肿瘤组织中表达降低或者缺失,并伴随着肿瘤恶性程度的增高。最新研究报道,α-连环蛋白在皮肤癌中表达较低。在小鼠模型中,敲除皮肤组织中的α-连环... 详细信息

α-catenin(α-连环蛋白)是连环蛋白家族中的一员,由基因CTNNA1编码产生。CTNNA1在多种肿瘤组织中表达降低或者缺失,并伴随着肿瘤恶性程度的增高。最新研究报道,α-连环蛋白在皮肤癌中表达较低。在小鼠模型中,敲除皮肤组织中的α-连环蛋白直接激活NF-κB信号通路以及其靶基因。同样在基底样乳腺癌细胞中发现,E-cadherin和α-连环蛋白同时缺失导致NF-κB通路高度激活,从而促进乳腺癌的发生发展。sumo修饰作为蛋白的一种翻译后修饰,往往改变蛋白的理化性质,从而影响目的蛋白相关的信号通路。通过数据库分析以及α-连环蛋白的序列分析,我们发现了两个潜在的sumo修饰位点。因此,本研究从α-连环蛋白的sumo修饰入手,探讨了α-连环蛋白抑制乳腺癌发展的调控机理。主要工作如下:1.我们以细胞系HEK293T为实验材料,通过免疫共沉淀实验,发现α-连环蛋白存在sumo修饰,并且其修饰能被sumo修饰的E2酶增强,同时被去sumo修饰酶SENP1减弱。通过内源的蛋白互作实验,发现α-连环蛋白与Ubc9存在相互作用。因此,我们确定α-连环蛋白能够发生sumo修饰。通过点突变实验,我们确定α-连环蛋白的sumo修饰位点为第870位赖氨酸。2.通过免疫荧光实验发现,野生型的α-连环蛋白与sumo修饰缺失突变体的亚细胞定位没有显著差异。但是,我们发现sumo修饰的α-连环蛋白只分布于细胞质。通过蛋白稳定性实验,我们发现α-连环蛋白野生型和突变体的蛋白稳定性没有显著差异。3.通过报告基因实验发现,α-连环蛋白sumo修饰缺失突变体对NF-κB通路的抑制作用与野生型相比几乎缺失。通过免疫共沉淀实验发现,野生型的α-连环蛋白与IκBα存在相互作用,而sumo修饰突变体与IκBα相互作用减弱。4.通过细胞增殖实验、细胞迁移和细胞克隆形成实验发现,野生型的α-连环蛋白显著抑制肿瘤细胞的增殖能力和运动能力,而sumo修饰缺失的α-连环蛋白抑制作用显著减低。此外,在小鼠成瘤实验中,sumo修饰突变的α-连环蛋白对肿瘤的抑制能力与野生型相比显著降低。综上所述,本论文发现α-连环蛋白调控NF-κB通路的具体分子机理,即sumo修调控α-连环蛋白与IκBα的相互作用并调控乳腺癌的进程。

关键词： NF-κB 乳腺癌 sumo修饰转移增殖

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MCL1的sumo修饰对其功能的调控

MCL1的SUMO修饰对其功能的调控

作者：王瑾大连理工大学

学位级别：硕士

细胞凋亡对于维持机体生长发育至关重要。细胞内凋亡信号通路的紊乱会直接导致各种疾病的发生。例如,在癌症中经常会出现凋亡失调的现象。髓样细胞白血病蛋白1(Myeloid cell leukemia 1,MCL1)属于BCL-2家族蛋白,其在细胞中发挥的主要功... 详细信息

细胞凋亡对于维持机体生长发育至关重要。细胞内凋亡信号通路的紊乱会直接导致各种疾病的发生。例如,在癌症中经常会出现凋亡失调的现象。髓样细胞白血病蛋白1(Myeloid cell leukemia 1,MCL1)属于BCL-2家族蛋白,其在细胞中发挥的主要功能为抗凋亡。研究发现在多种人类恶性肿瘤(如乳腺癌、非小细胞肺癌(NSCLC)、淋巴瘤、急性髓系白血病(AML)和多发性骨髓瘤等)的生存中,MCL1都发挥着重要作用。同时MCL1的稳定性直接影响其功能的发挥,降低其稳定性会增强放、化疗的治疗效果,提高患者生存率。sumo修饰是一种关键的翻译后修饰,可以调节底物功能,包括蛋白质活性、稳定性、转录活性、亚细胞分布和蛋白质相互作用等。通过对MCL1的蛋白序列分析,我们发现了两个潜在的sumo修饰位点。因此,本研究探讨了MCL1的sumo化修饰作用以及该修饰对MCL1功能的具体调控机制。主要工作如下:1.通过在COS7细胞系中进行免疫共沉淀实验,我们发现sumo蛋白可以修饰MCL1。此外,突变掉sumo1的结合位点,MCL1的sumo修饰带消失,而加入E2结合酶Ubc9后其修饰可以被增强。同时,我们发现内源MCL1也具有sumo修饰带。因此,我们确定MCL1能够进行sumo修饰。另外,我们通过定点突变确定了MCL1的sumo修饰位点为234和238处的赖氨酸。2.在免疫荧光实验中,我们发现野生型MCL1与sumo修饰位点突变体MCL1-2K的亚细胞定位没有显著差异,暗示sumo修饰不影响MCL1的亚细胞定位。通过蛋白质稳定性实验发现,突变体MCL1-2K的蛋白稳定性降低,暗示sumo修饰可以稳定MCL1。3.酵母双杂交实验再次证实了,MCL1与TRIM11蛋白(一种新发现的MCL1泛素E3连接酶)可以直接结合。通过免疫共沉淀实验发现,MCL1的sumo化可以抑制TRIM11介导的MCL1的泛素化进而增加其稳定性。4.细胞增殖、细胞克隆形成和细胞凋亡实验结果显示,野生型MCL1显著增强肿瘤细胞的增殖能力和抗凋亡能力,而突变体MCL1-2K的促增殖和抗凋亡作用显著减弱。综上所述,本论文发现MCL1可以被sumo修饰,探讨了sumo修饰调控MCL1稳定性和功能的具体分子机制。

关键词： MCL1 sumo修饰稳定性凋亡增殖

Pellino1 sumo修饰在心肌缺血—再灌注损伤中的作用及其机制研究

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Pellino1 SUMO修饰在心肌缺血—再灌注损伤中的作用及其机制研究

作者：张亚萍南京医科大学

学位级别：硕士

背景急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)是冠心病最为凶险的类型之一,心梗后及时恢复冠脉血流是目前最有效的治疗策略。然而,心肌缺血再灌注(ischemia/reperfusion,I/R)损伤是阻碍其获得最佳疗效的主要制约因素之一。发生心... 详细信息

背景急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)是冠心病最为凶险的类型之一,心梗后及时恢复冠脉血流是目前最有效的治疗策略。然而,心肌缺血再灌注(ischemia/reperfusion,I/R)损伤是阻碍其获得最佳疗效的主要制约因素之一。发生心肌I/R损伤时,引起心肌组织代谢功能紊乱,导致细胞严重受损甚至发生细胞凋亡。体内有多种机制参与调节细胞凋亡,研究表明天然免疫在心肌I/R损伤的细胞凋亡中发挥关键作用,Toll样受体(Toll like receptors,TLRs)作为天然免疫应答的重要模式受体之一,其介导的信号通路参与细胞凋亡的发生发展。Pellino1是TLRs信号通路中的一个重要调控蛋白,对TLRs介导的细胞内信号转导具有重要的调控作用。已知Pellino1可以发生磷酸化、泛素化和sumo化修饰,而且Pellino1的翻译后修饰与其E3泛素连接酶活性密切相关。但是,Pellino1 sumo修饰对其功能有何影响,是否可以通过调控TLRs介导的细胞内信号转导参与心肌细胞凋亡的发展进程尚不明确。本研究通过突变Pellino1的sumo修饰位点抑制其sumo修饰,着重探讨Pellino1sumo修饰在心肌I/R损伤诱导的心肌细胞凋亡中发挥的作用,并探讨其调控机制。目的明确Pellino1 sumo修饰对心肌I/R诱导心肌细胞凋亡的调控作用,并初步阐明其机制是否与Pellino1 sumo修饰调控TLRs介导的细胞内信号转导密切相关。方法1.在体动物实验通过结扎小鼠心脏的冠状动脉左前降支(left anterior descending coronary artery,LAD)45min后再灌注3d的方法构建小鼠心肌I/R损伤模型。为明确Pellino1 sumo修饰与心肌I/R损伤的相关性,取八周龄的雄性C57/BL6小鼠随机进行试验。实验分组:假手术组(sham),缺血-再灌注组(I/R)。为进一步研究心肌细胞内Pellino1的sumo修饰对心肌I/R损伤诱导的心肌细胞凋亡是否具有调控作用,选取八周大的雄性C57BL6小鼠在其左心耳下缘心肌点注射感染腺病毒包装的sumo修饰位点突变的Pellino1(Adv-Peli1-5M,Pellino1的5个sumo修饰位点突变),对照组等剂量注射对照腺病毒GFP(Adv-GFP),十天后随机进行假手术或I/R手术:假手术组(sham)、心肌I/R组(I/R)、心肌I/R+GFP腺病毒对照组(I/R+Adv-GFP)、心肌I/R+突变型Pellino1腺病毒组(I/R+Adv-Peli1-5M)。2.体外细胞实验体外培养原代乳大鼠心肌细胞。采用出生1-3d的乳大鼠提取并培养原代心肌细胞,缺氧1小时,复氧4小时建立心肌细胞缺氧/复氧(hypoxia/reoxygenation,H/R)损伤模型。通过感染腺病毒装载的Pellino1-5M(Adv-Peli1-5M)感染心肌细胞,以研究Pellino1 sumo修饰对H/R诱导的心肌细胞凋亡的调控作用及其机制。实验分为四组:对照组(Con)、缺氧/复氧(H/R)、感染GFP腺病毒的缺氧/复氧组(Adv-GFP+H/R)、感染Adv-Peli1-5M的的缺氧/复氧组(Adv-Peli1-5M+H/R),探讨Pellino1 sumo修饰对心肌细胞H/R损伤后细胞功能、细胞凋亡的影响及其机制。3.检测指标Western Blot和免疫共沉淀实验验证Pellino1 sumo修饰与心肌I/R损伤相关性,检测Pellino1的E3酶活与心肌I/R损伤相关性;超声心动图检测心功能,包括左心室收缩功能,指标有射血分数(EF%)以及缩短分数(FS%)等,Evans Blue–TTC双染色评估术后心肌梗死面积的大小;TUNEL染色及Western Blot实验检测c-Caspase3(cleaved-Caspase3)、c-Caspase9(cleaved-Caspase9)、BCL-2、BAX蛋白表达水平评估缺血再灌注心肌组织细胞和缺氧复氧体外培养的原代心肌细胞的凋亡情况。结果一、心肌组织Pellino1 sumo修饰对心肌缺血/再灌注损伤的调控作用及其机制1、心肌缺血45min再灌注3d后,心肌组织中Pellino1蛋白表达水平增加,sumo修饰水平明显减少,提示心肌I/R损伤可能与Pellino1蛋白的sumo修饰相关;Pellino1的E3泛素连接酶活性增加,提示心肌I/R损伤也可能与Pellino1的E3泛素连接酶活性相关。2、心肌缺血45min再灌注3d后小鼠心功能下降,Evans Blue-TTC双染色显示I/R后白色梗死灶明显。小鼠心肌局部感染Adv-Peli1-5M十天后实施心肌I/R手术,与感染对照腺病毒GFP组相比,梗死面积明显增加,射血分数和缩短分数明显降低。提示,抑制心肌组织Pell

关键词： Pellino1 缺血-再灌注损伤 sumo修饰心肌细胞凋亡