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Nature子刊:轉(zhuǎn)錄失活的時機

日期:2015-03-17 09:01:44

 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SUMO與泛素的功能并不相同,泛素化主要介導蛋白酶降解,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大學和哥倫比亞大學的研究人員解析了SUMO化控制基因表達的具體機制,并將研究結(jié)果發(fā)表在三月十三日的Nature Communications雜志上。他們認為,這一機制可以幫助人們進一步理解癌癥中不受控制的基因表達。

 

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Tup1蛋白進行了研究,”Emanuel Rosonina教授說。“Tup1是基因表達的負調(diào)控子,能夠結(jié)合在基因上阻止其表達,確保不應(yīng)啟動的基因保持失活。”

 

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

 

“在之前的研究中,我們檢測的每一個基因都有SUMO,不過SUMO只出現(xiàn)在基因關(guān)閉的時候,”Rosonina介紹到。“這說明SUMO在基因表達中可能起到了重要的控制作用。”

 

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

 

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