去SUMO化酶SENP5的表达、纯化、活性测定及复合物重组

SENP5参与转录调控、蛋白质稳态、DNA修复和细胞分裂等重要生命过程,与癌症、发育缺陷和神经变性等疾病密切相关.SENP5包含N端的无规则卷曲和C端的催化结构域.研究对SENP5的催化结构域(SENP5CD)进行了表达和纯化.C末端水解活性实验表明SENP5CD对SUMO2前体(pSUMO2)的切割活性大于SUMO1前体(pSUMO1).分子筛实验证明,SENP5能够与SUMO1和SUMO2的前体、RanGap1-SUMO1和RanGap1-SUMO2形成稳定的复合物.实验构建了SUMO1-PA和SUMO2-PA活性探针,这2种活性探针都能与SENP5CD反应形成共价结合的复合物.通过比较AlphaFold预测的SENP5CD-pSUMO1和SENP5CD-pSUMO2复合物结构,发现pSUMO2与SENP5CD的结合比pSUMO1更紧密.研究表达、纯化了SENP5,鉴定了酶活性,获得了SENP5CD与底物的复合物,为进一步研究SENP5奠定了基础.

UBC9介导SUMO化修饰在同型半胱氨酸诱导巨噬细胞焦亡中的作用研究

目的探讨泛素结合酶9(ubiquitin conjugating enzyme 9,UBC9)介导SUMO化修饰在同型半胱氨酸诱导巨噬细胞焦亡中的作用。方法首先采用细胞计数试剂(cell counting kit-8,CCK-8)法和Western blot检测不同浓度(0μmol/L、50μmol/L、100μmol/L、150μmol/L和200μmol/L)同型半胱氨酸对小鼠巨噬细胞(RAW264.7)的活力及焦亡的影响;采用Western blot检测不同组细胞中UBC9、SUMO化修饰蛋白SUMO-1、炎症因子IL-1β的表达水平;qRT-PCR检测干扰前后UBC9的mRNA表达,同时检测干扰UBC9后,UBC9、焦亡相关蛋白、IL-1β及SUMO-1相关表达。结果当采用100μmol/L的Hcy刺激后,巨噬细胞的活力影响最小且焦亡蛋白NLRP3、Caspase-1表达最明显(P<0.001);与Control组相比,Hcy组IL-1β的表达水平升高(P<0.01),SUMO-1表达升高(P<0.01);与Control组相比,Hcy组中UBC9蛋白水平及mRNA水平表达均增高(P<0.05);转染si-UBC9后,与si-NC+Hcy组相比,si-UBC9+Hcy组NLRP3、Caspase-1、IL-1β、UBC9、SUMO-1表达降低(P<0.01)。结论同型半胱氨酸诱导巨噬细胞焦亡的发生,其机制与上调泛素结合酶9发生SUMO化修饰有关。

细粒棘球蚴感染诱导巨噬细胞Sp3的SUMO化修饰

目的探究Sp3的SUMO化修饰在细粒棘球蚴感染的巨噬细胞中的作用。方法体内随机分为对照组(PBS)与实验组(肝被膜下接种原头节悬液),免疫组化检测小鼠肝脏SUMO1、UBC9表达;免疫荧光双染检测巨噬细胞CD206和SUMO1荧光共定位。体外RAW264.7巨噬细胞分为对照组、LPS组、LPS+EgCF组,12 h收集细胞qRTPCR检测SUMO1、UBC9、IL-6、IL-10 mRNA表达;免疫印迹法检测SUMO1、UBC9的蛋白水平;COIP检测SUMO1与Sp3的互作。结果体内实验:与对照组比,实验组包囊近端肝脏组织炎性区细胞高表达SUMO1、UBC9蛋白,CD206+巨噬细胞与SUMO1共定位。体外实验:EgCF刺激RAW264.7细胞炎症模型促进IL-10表达,抑制IL-6表达,诱导SUMO1、UBC9 mRNA、蛋白表达,诱导Sp3的SUMO化。结论细粒棘球蚴感染诱导巨噬细胞Sp3的SUMO化修饰。

SENP1在SPOP去SUMO化修饰中的作用研究

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。

CtBP1 SUMO化修饰的分子机制研究

目的在体外重组表达、纯化CtBP1发生SUMO化修饰时参与反应的各个蛋白:CtBP1(底物)、SUMO1(SUMO蛋白)、Ubc9(E2结合酶)和PC2(E3连接酶),体外组装CtBP1 SUMO化修饰复合体CtBP1-SUMO1-Ubc9-PC2,通过结构解析捕捉CtBP1发生SUMO化修饰的中间状态,阐明CtBP1 SUMO化修饰的分子机制。方法通过pRSFDuet-1载体构建人源CtBP1、SUMO1、Ubc9、PC2表达质粒,系统表达纯化各蛋白组分,并通过分子筛检测并优化各个蛋白的状态,以及CtBP1-SUMO1-Ubc9-PC2复合体的形成,通过单颗粒冷冻电镜解析复合体结构。结果通过原核表达系统成功表达并纯化获得了参与CtBP1 SUMO化反应复合体中的各个蛋白CtBP1、SUMO1、Ubc9与PC2,获得了CtBP1 SUMO化修饰复合体,通过负染和冷冻电镜的样品优化初步获得了CtBP1 SUMO化修饰复合体的冷冻电镜结构。结论成功获得了CtBP1 SUMO化反应中间状态CtBP1-SUMO1-Ubc9-PC2复合体蛋白以及初步的冷冻电镜结构,为阐明CtBP1发生SUMO化修饰的分子机制奠定了重要基础。

SUMO化修饰精细调控内皮HEY1在血管生成中的作用

HEY1(hairy/enhancer of split related with YRPW motif 1)是在内皮生成中发挥重要作用的一种经典转录抑制因子,但HEY1的具体作用机制尚不清楚。SUMO化修饰(SUMOylation)是一种翻译后修饰过程,在血管发育和组织动态调节可能具有潜在作用。首先,作者通过免疫沉淀实验发现,K82R、K292R、K90R赖氨酸残基的缺失会抑制HEY1的SUMO化修饰,对应的三重突变体HEY1-3KR几乎没有SUMO化修饰。

基于SUMO软件的公路作业区行车风险仿真分析

文章基于SUMO仿真软件,参照《公路养护安全作业规程》(JTG H30—2015)关于作业区各个区域长度的设定要求,在SUMO中构建仿真环境。试验工况为:封闭右侧单车道。结合实际工况,交通量和大车比例均分为三种情况,采用TTC和DRAC作为评价指标。实验结果表明,在任意工况和任意交通量条件下,车辆进入上游过渡区所形成的“TTC风险墙”、“DRAC风险墙”位置均随着大车比例的上升而提前,其相应厚度也同时增加。

小泛素样修饰(SUMO)与肿瘤发生发展的机制研究进展

泛素样小分子修饰物(SUMO)是一种可逆的翻译后修饰。作为一种重要的分子调控机制,它在DNA损伤修复、机体免疫应答、癌变、调控细胞周期和细胞凋亡过程中发挥着关键作用。SUMO广泛参与肿瘤发生、癌细胞增殖和转移,但其导致恶性肿瘤发生的分子调控机制尚未完全明确。深入探究SUMO修饰在各类癌症发生中的分子机制,将为恶性肿瘤的诊断、治疗及预防提供新的分子靶点。该文对SUMO的修饰过程进行了简要概括,并对SUMO蛋白在多种癌症中的作用进行了综述。

蛋白质的SUMO化修饰及其在玉米中的研究进展

小泛素化修饰(Small ubiquitin-like modification,SUMOylation)是一种重要的蛋白质翻译后修饰,参与植物多种生命活动。在这个修饰过程中,SUMO蛋白通过共价键与靶蛋白结合,影响其功能和活性。该修饰过程涉及多种酶类,包括SUMO特异性蛋白酶、SUMO活化酶、SUMO结合酶和SUMO连接酶。植物体内存在多种SUMO蛋白和酶类,且其结构和功能存在差异。然而,目前对于不同SUMO蛋白与修饰过程中涉及到的酶组合间的作用关系尚未完全明确。因此,厘清这些SUMO蛋白及其酶类的特点,对进一步的研究极为重要。此外,SUMOylation底物鉴定也是研究中的一个挑战。虽然已有一些鉴定SUMOylation底物的方法,如质谱分析和酵母双杂交等,但仍存在局限性。特别是在作物中的研究力度更浅,包括玉米。因此,需要开发更多的鉴定方法来识别SUMOylation底物,并进一步揭示SUMOylation在玉米生长发育和逆境应答中的作用机制。由此,为推动SUMOylation研究,综述SUMO蛋白、SUMOylation相关酶类、蛋白质的SUMOylation过程、SUMOylation底物的鉴定方法和玉米蛋白质的SUMOylation研究进展。旨在通过了解SUMOylation的规律模式和当前的研究技术,为玉米育种和其他植物研究提供重要指导,并有助于相关人员深入理解SUMOylation在植物生长发育和逆境胁迫的响应规律。

甘蓝型油菜SUMO蛋白家族成员鉴定及Bna.SUMO1.C08基因的功能研究

蛋白翻译后修饰对蛋白的功能非常重要。SUMO化修饰就是一种非常重要的蛋白翻译后修饰,它对植物生长发育的关键过程有很大的影响。甘蓝型油菜作为重要的油料和经济作物在SUMO化修饰方面却鲜有报道。为弥补这一空白,本研究对甘蓝型油菜中的SUMO化修饰进行了探究。首先通过生物信息学方法在甘蓝型油菜中鉴定到31个SUMO蛋白成员,分为3类:“典型”群组、“非典型”群组和SUMO-V。然后对甘蓝型油菜中AtSUMO1基因的同源基因Bna.SUMO1.C08进行表达模式分析,发现该基因在根、叶和角果中表达比较高。亚细胞定位结果发现,Bna.SUMO1.C08蛋白定位于细胞核和内质网中。最后在甘蓝型油菜中过表达Bna.SUMO1.C08基因发现其能够增强植株对PEG胁迫的抵抗能力。本研究为后续甘蓝型油菜中SUMO化修饰的研究奠定了一定的基础。

基于Sumo和Thingsboard的交通仿真平台

为了加强车辆的实时状态监控和实时信息采集,文章基于开源物联网平台Thingsboard和开源微观交通仿真平台Sumo并利用Python进行联合,搭建了一个监测车辆运行状态等实时数据发布到Thingsboard,并进行预警的仿真平台,对车辆运行状态的实时监测与控制,满足城市交通建设的需求。

基于SUMO仿真的交叉口信号配时优化研究

随着我国城市化的快速发展,城市交通负担也急剧增长,如何提高交通信号配时方案与交通需求的匹配度是智慧城市亟待解决的热点问题之一。为了缓解交通延误、提高道路通行效率,降低排放污染问题。以淮南市洞山东路与淮河大道北段交叉口为例,利用Webster算法优化信号配时,用微观交通仿真软件SUMO对该交叉口建立微观道路交通流模型并进行仿真优化,并对优化前后的仿真结果对比分析。结果表明,优化后交叉口的信号总周期缩短了25%,平均延误、平均等待时间、平均速度和CO总排放等指标明显降低,能够有效地缓解交叉口拥堵,减少了交叉口尾气排放。

SUMO化修饰对NF-κB信号通路的调控

小泛素相关修饰物(small ubiquitin-related modifier,SUMO)经由一系列酶介导的生化级联反应共价结合于靶蛋白的赖氨酸残基上,稳定靶蛋白免受降解的过程称为SUMO化修饰(SUMOylation)。核转录因子κB(nuclear factors κB,NF-κB)是公认的炎症和免疫反应的重要调节因子,并与糖尿病的发生发展密切相关。近年来研究发现,不仅NF-κB抑制蛋白(inhibitor of NF-κB,IκB)的SUMO化修饰参与NF-κB信号通路的调节,而且SUMO酶可以直接调节NF-κB对靶基因的转录。现就SUMO亚型及结构,SUMO化修饰与去SUMO化修饰过程,SUMO、SUMO酶对NF-κB的转录调控及其与糖尿病相关性的最新研究进展作以综述。

蛋白质多聚SUMO化修饰及其功能

泛素(ubiquitin,Ub)是一类高度保守的小蛋白,可与靶蛋白的赖氨酸残基共价连接,形成多聚泛素链行使功能.类似于泛素化修饰过程,小泛素相关修饰物(small ubiquitin-related modifier,SUMO)也可以共价修饰靶蛋白的赖氨酸残基,从而影响靶蛋白的定位、稳定性以及蛋白间的相互作用,发挥重要的生理功能.尽管在多数情况下,靶蛋白发生的是单SUMO化修饰,但最近研究发现,SUMO依赖自身的赖氨酸也可以形成多聚链.与单SUMO化修饰不同的是,多聚SUMO化修饰的靶蛋白可以进一步被泛素化修饰,进而诱导靶蛋白的降解.这是一种新的、特殊的化学修饰形式,弄清它的生理功能,对于了解细胞的生长、分化以及凋亡等生理过程将具有重要的意义.本文将就此方面的最新研究进展做一综述.

PHAP1和SUMO2在宫颈鳞状细胞癌中的表达及其临床病理学意义

目的探讨宫颈鳞状细胞癌(CSCC)中PHAP1及SUMO2的表达,分析其临床病理意义。方法采用RT-PCR法及IHC-SP法检测组织中PHAP1、SUMO2的表达。运用WB法检测PHAP1及SUMO2在Ect1、C33A和SiHa细胞中的表达。结果RT-PCR结果显示,PHAP1(9.22±8.45)及SUMO2(1.82±2.70)在CSCC组织中高表达,PHAP1在CSCC组织与正常宫颈组织间差异有统计学意义(P=0.007)。IHC结果显示,PHAP1及SUMO2在正常组织、CIN组织、CSCC组织内的表达呈递增趋势,且各组间差异均有统计学意义;SUMO2高表达与不同FIGO分期(P=0.024)和淋巴结转移(P=0.020)患者SUMO2表达差异有统计学意义。PHAP1及SUMO2蛋白在Ect1、C33A和SiHa细胞的表达呈增高趋势,且SiHa与Ect1(P=0.002)、C33A与Ect1(P=0.008)间表达差异有统计学意义。结论PHAP1及SUMO2在宫颈癌中呈高表达,其过度表达可能促进宫颈鳞癌的发生和转移;PHAP1和SUMO2在宫颈鳞癌中的高表达与HPV16感染无显著相关性。

基于SUMO仿真的停车场车辆离场智慧管控策略

文中将匝道控制中的协同调控思想引入停车场出口管理中,将停车场出口闸机抬杆频率作为控制和优化变量,设计定时控制、感应控制策略调节离场车辆速率以保证区域通行效率.以上海金鼎超大型地下停车平台作为验证实例,基于SUMO(simulation of urban mobility)仿真平台模拟不同时段下实施不同策略时外部路网状态变化.结果表明:所提出的控制策略能够显著缓解区域路网的拥堵状况,提升动态交通的平均速度,同时降低外部道路交叉口的排队.

血清SUMO特异性蛋白酶1/低氧诱导因子-1α通路对阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征患者心血管事件结局的预测价值

目的探讨血清SUMO特异性蛋白酶1(SENP-1)/低氧诱导因子-1α(HIF-1α)通路对阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(OSAHS)患者发生心血管事件(CVE)结局的预测价值。方法选取2018年1月至2021年3月于医院确诊为OSAHS的男性患者80例,根据睡眠呼吸暂停低通气指数(AHI)将其分为轻度组(43例)、中度组(22例)和重度组(15例),另选择同期在本院体检中心进行体检的43例正常健康男性为正常组。另外,根据随访1年期间内是否发生心血管事件(CVE)将80例OSAHS患者分为CVE组(28例)和非CVE组(52例)。比较患者临床基线资料、常规生化指标;采用ELISA法检测患者血清中SENP-1/HIF-1α通路相关蛋白SENP-1、HIF-1α及VEGF水平;采用多因素logistic回归分析OSAHS患者发生CVE的危险因素;采用受试者工作特征(ROC)曲线分析血清SENP-1、HIF-1α、VEGF水平对OSAHS患者发生CVE的预测价值。结果与轻度组比较,中度组和重度组患者体质指数、丙氨酸氨基转移酶、天冬氨酸氨基转移酶、三酰甘油、血肌酐、AHI及Ts90%值均显著升高(P<0.05),LSpO2值显著降低(P<0.05),其中重度组最为显著(P<0.05)。与轻度组比较,中度组和重度组患者血清中SENP-1、HIF-1α、VEGF水平明显升高(P<0.05),其中重度组最为显著;与非CVE组比较,CVE组患者血清中SENP-1、HIF-1α、VEGF水平明显升高(P<0.05)。多因素logistic回归分析显示,血清SENP-1、HIF-1α、VEGF水平是OSAHS患者发生CVE的独立危险因素(OR=1.133、1.090、1.066,均P<0.05)。ROC曲线分析显示,血清SENP-1、HIF-1α、VEGF水平对OSAHS患者发生CVE均有预测价值,ROC曲线下面积分别为0.890、0.837、0.802(P<0.05)。结论血清中SENP-1、HIF-1α、VEGF水平升高是OSAHS患者发生CVE的独立危险因素,对OSAHS患者发生CVE具有预测价值。

泛素化与SUMO化修饰在脱落酸信号转导中的调控作用研究进展

重点阐述了泛素化和SUMO化2种相似的蛋白质翻译后修饰在脱落酸(abscisic acid,ABA)信号转导中的调控作用,系统总结了模式植物拟南芥中2种修饰对ABA信号转导通路中各元件的调控机制,讨论了2种翻译后修饰之间可能存在的相互联系,并对未来的研究方向进行了展望。

肺癌中SUMO特异性蛋白酶1相关研究进展

SUMO特异性蛋白酶1 (SENP1)目前被发现在大多数肿瘤中高表达,其异常表达可以影响癌症进展中的各种通路,进而影响肿瘤的发生发展。肺癌是目前全国发病率和死亡率最高的癌症,研究发现SENP1与肺癌放射治疗抗性、转移、铁死亡及预后等均有相关性,继续深入研究SENP1相关分子机制对肺癌治疗的发展至关重要。

基于SUMO的单点交叉口通行能力影响因素探究

随着城市的快速发展,如何提高单点交叉口的通行能力和缓解城市交通拥堵是智慧城市亟待解决的热点问题。为了探究交叉口的通行能力分别与车辆速度、加速度、绿信比和拓宽车道长度等因素的影响关系,选用城市交通仿真(simulation of urban mobility,SUMO)。搭建城市典型道路交叉口模型,采用控制变量法分别设置模型中的一些几何参数和交通流量。通过传感器检测经过的车辆数量,得出不同因素影响下的交叉口通行能力。结果表明,当车辆行驶速度由30 km/h提高到80 km/h,车辆起步加速度由1.8 m/s^(2)提高到3.4 m/s^(2),相位的绿信比由0.2提高到0.45,拓宽车道长度由50 m提高到400 m时,交叉口通行能力分别提高了7.2%、3.5%、64.0%、4.7%。因此,提高车辆的行驶速度、加速度,增加绿信比和拓宽车道的长度均能有效提高交叉口的通行能力,有助于缓解交通拥堵,为实际生活中交叉口的改进提供理论依据。