科研有“SU” | SUMO化修饰组新品官宣

2022-04-19 09:10:56, 景杰生物杭州景杰生物科技股份有限公司

蛋白质翻译后修饰是蛋白质发挥生物学功能重要调节机制之一。众所周知，泛素化通过一系列酶的作用，促使原本高度保守的一个或多个泛素分子共价结合到靶蛋白，形成多聚泛素链，进而靶蛋白可被26S蛋白酶体识别、降解。

SUMO化修饰(Small Ubiquitin-Related Modifier, SUMO) 是一种新发现的泛素样分子，SUMO化修饰类似于泛素化修饰，但SUMO蛋白并不介导靶蛋白的降解。相反，SUMO蛋白质更加稳定，可逆性修饰靶蛋白。研究发现SUMO化修饰参与蛋白-蛋白，蛋白-DNA相互作用的调控，还与心血管疾病，癌症，神经退行性疾病和免疫疾病等多种疾病的发生发展有关。

图1 SUMO化修饰生物学功能与应用示意

景杰生物结合领先的4D蛋白质组学技术平台，推出4D-SUMO化修饰组学分析产品，可实现对组织、细胞等多种生物样本的高深度、高准确度的SUMO化修饰组学定性和定量分析，助力研究人员解密蛋白SUMO化修饰的未知调控机制。

产品特色

Nature子刊方法学应用*，更加权威和专业！‍‍‍

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服务内容与技术路线

图2 (左) 4D-SUMO化修饰组学技术流程图;(右) WaLP酶解与高特异性K-ε-GG抗体富集示意图。细胞样本裂解后提取蛋白, 使用特异性的WaLP蛋白酶进行酶解。WaLP是一种丝氨酸肽链内切酶, 会特异性裂解丙氨酸、丝氨酸、苏氨酸和缬氨酸等氨基酸的羧基末端侧, 产生双甘氨酸残基。随后使用高特异性K-ε-GG抗体进行SUMO化肽段富集[1]。

SUMO化修饰组典型案例

Nat Commun: SUMO化修饰组学揭示肿瘤细胞迁移新机制

表型

PIAS1蛋白具有SUMO连接酶E3的活性，在肿瘤细胞的生长进程中具有关键作用。通过在Hela细胞中过表达PIAS1和敲除PIAS1的细胞系对比，确定了PIAS1参与调节Hela细胞生长和细胞迁移。

组学

SUMO化修饰组学系统性的识别揭示PIAS1的潜在底物。共在544个蛋白质上鉴定到983个SUMO化修饰位点，其中62个蛋白质被认为是假定的PIAS1底物。

验证

vimentin (VIM) 是涉及细胞骨架组织和细胞运动的III型中间丝蛋白。组学数据揭示PIAS1在Lys-439和Lys-445中调节了VIM蛋白的SUMO化，并通过建立K439/445 R双突变体 (Flag-VIMmt) 进行了验证。

机制

PIAS1在VIM蛋白的K439和K445残基上发生了SUMO化修饰，这种修饰提高了VIM的溶解度，并与磷依赖机制中ULF对VIF的吸收有关。VIM的SUMO化反过来有利于细胞增殖和活力，导致癌细胞迁移。

参考文献

1. Lumpkin, et al., 2017, Site-specific identification and quantitation of endogenous SUMO modifications under native conditions. Nature Communications.

2. Chongyang Li, et al., 2020, Quantitative SUMO proteomics identififies PIAS1 substrates involved in cell migration and motility. Nature Communications.