SUMO（小泛素相關(guān)修飾物）是泛素類蛋白家族的重要成員，在真核生物中廣泛存在而且高度保守。SUMO與蛋白的共價(jià)連接稱為SUMO化，是一種重要的蛋白質(zhì)翻譯后修飾，這種修飾對(duì)于蛋白質(zhì)的功能、活性和定位是非常重要的。

SUMO與泛素在二級(jí)結(jié)構(gòu)上極為相似，而且催化修飾的酶體系也具有很高的同源性。不過(guò)SUMO與泛素的功能并不相同，泛素化主要介導(dǎo)蛋白酶降解，而SUMO化發(fā)揮著更為廣泛的功能，比如核質(zhì)運(yùn)輸、DNA與蛋白的結(jié)合、蛋白質(zhì)之間相互作用、轉(zhuǎn)錄調(diào)控、DNA修復(fù)以及維持基因組穩(wěn)定等等。

日前，York大學(xué)和哥倫比亞大學(xué)的研究人員解析了SUMO化控制基因表達(dá)的具體機(jī)制，并將研究結(jié)果發(fā)表在三月十三日的Nature Communications雜志上。他們認(rèn)為，這一機(jī)制可以幫助人們進(jìn)一步理解癌癥中不受控制的基因表達(dá)。

許多調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄的重要蛋白質(zhì)都存在SUMO化修飾，包括轉(zhuǎn)錄因子、轉(zhuǎn)錄輔助因子和染色質(zhì)修飾酶等。在大多數(shù)情況下，SUMO化與轉(zhuǎn)錄活性的抑制有關(guān)。

“我們用酵母作為模式生物對(duì)Tup1蛋白進(jìn)行了研究，”Emanuel Rosonina教授說(shuō)。“Tup1是基因表達(dá)的負(fù)調(diào)控子，能夠結(jié)合在基因上阻止其表達(dá)，確保不應(yīng)啟動(dòng)的基因保持失活。”

研究人員指出，SUMO修飾可以促使Tup1與活躍基因結(jié)合，防止基因過(guò)表達(dá)對(duì)生物體造成危害。“Tup1能夠減少基因的表達(dá)，將其控制在合適的水平，”Rosonina解釋道。

“在之前的研究中，我們檢測(cè)的每一個(gè)基因都有SUMO，不過(guò)SUMO只出現(xiàn)在基因關(guān)閉的時(shí)候，”Rosonina介紹到。“這說(shuō)明SUMO在基因表達(dá)中可能起到了重要的控制作用。”

Rosonina等人在這項(xiàng)新研究中發(fā)現(xiàn)，SUMO化是通過(guò)Tup1控制轉(zhuǎn)錄失活的時(shí)機(jī)。鑒于許多腫瘤都存在SUMO水平的異常，分析腫瘤SUMO修飾與基因表達(dá)失控之間的關(guān)系是很有意義的。