蛋白质翻译后修饰（PTMs）涵盖了多种类型，其中有磷酸化、糖基化、乙酰化、泛素化以及 SUMO 化等诸多修饰形式。SUMO 化修饰与泛素化相互竞争，在近年来逐渐成为科研领域备受瞩目的研究热点之一。
什么是SUMO化
SUMO（即 small ubiquitin - related modifier，小泛素相关修饰物）属于近年来所发现的若干与泛素类似的蛋白质类别。其可通过与泛素化相类似的流程，和目标蛋白质特定赖氨酸支链构建共价键，从而实现对目标蛋白质的修饰，此过程被称作 SUMOylation。在细胞周期的调控、细胞代谢进程、基因转录活动、DNA 损伤及修复等大量细胞生物学相关过程中，蛋白 SUMO 修饰能够对底物蛋白质的表达状况、所处位置以及活性程度予以调控。
SUMO 化的主要流程如下：首先，SUMO 基团需达成活化成熟状态，借助 SENP 对 SUMO 的 C 末端氨基酸予以水解，使得数个氨基酸暴露出双甘氨酸残基，进而形成成熟的 SUMO 基团；在 ATP 水解为其提供能量的基础之上，腺苷化的 SUMO 会与 E1 激活酶的半胱氨酸残基相互连接，由此产生高能硫脂键；被激活的 SUMO 接着从 E1 传递至 E2 之上；E2 可识别底物的保守序列，以此完成 SUMO 与底物之间的特异性结合；SUMO 化属于可逆的过程，SENP 能够促使底物的赖氨酸残基与 SUMO 相互解离，而解离后的 SUMO 基团则可再次参与到下一轮 SUMO 化进程之中。SUMO 化修饰在生物学方面具备多种功能，涵盖对蛋白质相互作用的调节、蛋白质核浆转运与信号转导的调控、蛋白质定位的影响、蛋白质转录活性的改变、蛋白稳定性的调控以及对泛素化的拮抗作用等。
在人类基因组里，主要有 4 种 SUMO 蛋白亚型得到编码，分别是 SUMO1、SUMO2/SUMO3 以及 SUMO4。从氨基酸层面来看，SUMO2 与 SUMO3 有着高达 97% 的同源性，基于此二者通常被合称为 SUMO2/3，它们与 SUMO1 的同源性仅为 46%。SUMO4 主要在肾脏、脾脏组织以及淋巴结等免疫组织中有所表达。虽然 SUMO4 的具体功能目前还未明晰，但已有研究表明其与 1 型糖尿病的易感性存在关联。SUMO1 能够以单体分子的形式附着于单个或者多个赖氨酸位点之上；而 SUMO2/3 则会形成聚合 SUMO 链，这一过程被称作聚 SUMO 化修饰。
SUMO化与多种疾病相关
SUMO 化与去 SUMO 化之间的平衡状态遭到破坏，与诸如癌症、神经退行性疾病、心脏病还有先天免疫性疾病等多种疾病的产生及演进有着紧密的联系。
众多研究显示，SUMO E1 激活酶（由 SAE1 和 SAE2 构成的异二聚体）、SUMO E2 结合酶（Ubc9）或者 SUMO E3 连接酶在多种癌症中的表达呈现出上调态势。例如，Ubc9 E2 在肺腺癌与卵巢癌细胞中的表达量有所增加，而 PIAS3 在肺癌、乳腺癌、前列腺癌以及结肠直肠癌中的表达水平同样出现上调情况。此外，人类肿瘤的产生与 SUMO 化以及 SUMO 修饰的底物蛋白之间存在着紧密的关联。SUMO 修饰对于癌症干细胞的维持以及自我更新起着极为关键的作用。将 SUMO 激活酶 E1 或者 SUMO 结合酶（E2）敲除后，能够抑制结直肠癌干细胞的维持与自我遗传过程。SUMO 化的 MAFB 借助细胞周期调控推动了结直肠癌肿瘤的发生。类似地，Akt 的 SUMO 化对于细胞生长以及肿瘤发生是不可或缺的，其中 K276 是 Akt 的主要 SUMO 受体位点。
神经退行性疾病一般会涉及异常且有毒的蛋白聚集物的形成，这是此类疾病发生与进展的关键因素。愈发多的证据表明，神经元 SUMO 化的异常会引发诸多病理状况与神经疾病。已知 HTT 蛋白 SUMO 修饰的异常和亨廷顿舞蹈症（HD）密切相关。HTT 的 SUMO 化使得其通过泛素 - 蛋白酶体途径的降解增加，进而造成 HTT 的积累，最终导致 HD 的发生。
SUMO 修饰还与大量病毒的复制存在关联，其关联方式要么是直接对病毒蛋白进行修饰，要么是通过调节参与抗病毒防御的细胞蛋白来实现。越来越多的证据显示，SUMO 对若干参与先天免疫的宿主蛋白进行了调节，从而有助于在病毒感染过程中把控干扰素产生的进程。蛋白质的 SUMO 化与抵御 RNA 病毒感染息息相关。对于 DNA 病毒而言，SUMO 化提升了 DNA 传感器 cGAS 和衔接器 STING 的稳定性，以此来调控针对 DNA 病毒的反应动态。NF - κB 必需分子 NEMO 的 SUMO 化修饰增强了 NF - κB 活性、NF - κB 依赖的细胞因子的产生以及胰腺炎症。
近年来的研究发现，蛋白质的 SUMO 化在心脏功能方面发挥着重要作用，SUMO 化与去 SUMO 化之间的平衡对于心脏的正常发育、代谢以及应激适应有着极为关键的意义。研究人员正在尝试运用 SUMO 修饰来治疗心脏病。Ubc9 介导的 SUMO 化作用的增强或许是一种提升自噬通量并降低蛋白毒性心脏病发病风险的全新策略。Ubc9/PML/RNF4 轴作为心脏纤维化过程中重要的 SUMO 通路发挥着核心作用，通过对该信号轴通路加以调节，能够为心脏纤维化以及心力衰竭的治疗提供潜在的靶点。
总结
SUMO 化修饰所涉及的靶蛋白种类已超 2000 种，其修饰作用具备增强或抑制转录的能力，并且能够对蛋白质的稳定性、活性以及蛋白质间相互作用产生影响。由此可见，SUMO 化是一种极为普遍的翻译后蛋白修饰途径，细胞会依据所处的不同环境，借助这一途径对关键的细胞过程加以调控。在未来课题规划方面，一个极为关键的方向便是深入探究 SUMO 酶在各个不同细胞室中究竟是怎样施展其功能的。随着研究的持续推进，SUMO 通路与人类疾病之间的关联会愈发紧密，而对该通路实施激活或者抑制操作，将会成为攻克疾病的全新探索思路。
| 名称 |
货号 |
规格 |
| Human SUMO Pan160Specific Antibody |
A-714 |
100ug |
| Rabbit anti-SUMO Conjugating Enzyme UBC9 Polyclonal Antibody |
abs158671-100ul |
100ul |
| SUMO Activating Enzyme E1 (h)(rec.) |
BML-UW9330-0025 |
25ug |
| Mouse Monoclonal SUMO Activating Enzyme E1 (SAE1) Antibody (OTI6B11) [Alexa Fluor?350] |
NBP2-74410AF350 |
0.1ml |
