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。
在最新的研究中，来自美国德州大学安德森癌症中心的研究人员发现当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》(Molecular Cell)杂志上。
领导这一研究的是美国德州大学安德森癌症中心心脏病学部门主任Edward T. H. Yeh教授，其曾在蛋白质“泛素样”修饰、外周血干细胞移植治疗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，而磷酸化作用抑制。
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，从而抑制了乙酰化作用。
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。”（来源：生物通 何嫱）
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