上海交通大学学报（医学版）

›› 2012, Vol. 32 ›› Issue (9): 1117-.doi: 10.3969/j.issn.1674-8115.2012.09.001

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去SUMO化蛋白酶的生物学功能与作用基础研究

程金科, 左 勇   

  1. 上海交通大学 医学院基础医学院生物化学与分子细胞生物学系 上海市肿瘤微环境与炎症重点实验室, 上海 200025
  • 出版日期:2012-09-28 发布日期:2012-09-29
  • 作者简介:程金科(1964—), 男, 研究员, 博士, 博士生导师, 上海交通大学医学院生物化学与分子细胞生物学系主任、上海交通大学医学科学院课题组长；电子信箱: jkcheng@shsmu.edu.cn。
  • 基金资助:

    上海市科委浦江人才计划(08PJ1407700)；国家自然科学基金面上项目（30072462）；上海市科委实验动物研究（10140902000）；国家自然科学基金面上项目（81071665）；国家自然科学基金重大研究计划项目（91019021）

Research progression on biologic function and effect of SUMO-specific proteinase

CHENG Jin-ke, ZUO Yong   

  1. Department of Biochemistry and Molecular Cell Biology, Shanghai Key Laboratory of Tumor Microenvironment and Inflammation, Shanghai Jiaotong University School of Medicine, Shanghai 200025, China
  • Online:2012-09-28 Published:2012-09-29

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摘要：

小泛素样修饰蛋白（SUMO）修饰是一种新发现的类泛素蛋白质修饰形式。SUMO 修饰由活化酶E1、接合酶E2和连接酶E3等三个酶相继作用来完成。同时它又是一个动态的、可逆的过程，其去SUMO 修饰的过程则是由SUMO特异性蛋白酶(SENP) 家族来介导。在蛋白质SUMO修饰的动态过程中，SENP介导的去SUMO 过程是决定其靶蛋白质SUMO 修饰水平的一个主要因素，同时也是SUMOylation 被调节的一个主要环节。SENP家族包括SENP1、SENP2、SENP3、SENP5、SENP6、SENP7等成员，每个成员具有不同的细胞内定位和底物特异性。虽然对其生化特性进行了大量研究，但SENP在参与的细胞生命活动过程中的作用并未十分了解。我们通过分析SENP1和SENP2基因敲除小鼠的表型，发现了SENP1通过正反馈机制调控缺氧－HIF1α和雄激素受体所介导的信号通路，从而在HIF1α与AR所参与的生理病理过程中发挥了重要作用。同时，我们发现SENP2通过调控PcG的活性，参与心脏的发育过程。这些结果表明SENP在调控其靶蛋白所参与的信号通路中发挥了重要作用。

关键词: 小泛素样修饰蛋白, 蛋白质修饰, SUMO特异性蛋白酶

Abstract:

SUMO, an ubiquitin-like protein, can covalently conjugate proteins and plays a role in the regulation of target protein functions and localizations. Similar to ubiquitin, SUMO modification is a dynamic process catalyzed by E1, E2, and E3 and reversed by Sentrin/SUMO-specific proteases (SENPs). To date, 6 SENP members have been defined in human cells, each of which has different cell localization and target specificity. However, the physiologic functions of SENPs are not fully understood. By analysis of SENPs knock-out mice, we find that SENP1 regulates hypoxia-HIF1α signaling or androgen receptor (AR) signaling through positive feedback loop, and plays an important role in HIF1α or AR-involved physiologic and pathologic processes. We also find that SENP2 is essential for suppression of polycomb group protein-mediated gene silencing during heart development. These results reveal the critical roles of SENPs in the regulation of targets-involved signaling.

Key words: small ubiquitin-related modifier protein, protein modification, Sentrin/SUMO-specific protease