SUMO-2激活蛋白质翻译的分子机制研究

SUMO化是近来发现的一种蛋白质翻译后修饰，研究显示，SUMO化在基因的转录调控中起重要作用，以抑制为主，而目前其在蛋白质翻译中的调控作用则知之甚少。我们前期实验结果显示，尽管SUMO化也可抑制报告基因LUC的转录，但却明显激活LUC蛋白的翻译，以SUMO-2的表现最为突出，且我们在蛋白翻译起始复合物中也查见SUMO-2化修饰。为了探究SUMO-2活化蛋白质翻译的分子机制，本项目拟首先筛选获得高表达SUMO-2的稳定细胞株，后通过饥饿和血清刺激启动细胞蛋白翻译进程，m7-GTP琼脂糖凝胶行Pull-down实验，浓缩纯化蛋白翻译起始复合物；随后应用质谱技术，在下拉蛋白中搜寻可被SUMO-2化的靶蛋白，同时确定SUMO-2化的赖氨酸位点；最后通过相应的生物学技术手段，确证靶蛋白SUMO-2化以及激活蛋白质翻译的分子机制。本项目的实施将为深入了解SUMO-2化激活蛋白质翻译的分子机制提契机。

SUMO化是近来发现的一种蛋白质翻译后修饰，研究显示，SUMO化在基因的转录调控中起重要作用，以抑制为主，而目前其在蛋白质翻译中的调控作用则知之甚少。我们前期试验结果显示，尽管SUMO化也可抑制报告基因LUC的转录，但却明显激活LUC蛋白的翻译，以SUMO-2的表现最为突出，且我们在蛋白质翻译起始复合物中也查见SUMO-2化修饰。为了探究SUMO-2活化蛋白质翻译的分子机制，我们从以下四个方面进行了探索研究：1）SUMO-2是否能促进DNA的转录，生成高水平的mRNA；2）是否激活了与蛋白质翻译密切相关的mTOR信号通路；3）是否促进了活性真核细胞起始因子复合物的形成；4）是否通过修饰靶蛋白起作用。结果显示SUMO-2对mRNA水平和mTOR信号通路均无影响，而是通过促进eIF4E和eIF4G的相互作用形成大量有活性的eIF4F来激活蛋白质翻译的，此过程与其修饰密切相关，但形成eIF4F复合物的三个核心成员eIF4E、eIF4A和eIF4G均不是SUMO-2促进蛋白质翻译的靶蛋白。这些结果使我们对蛋白质翻译的分子机制有了深一步的认识，为与蛋白质翻译相关性疾病的治疗提供了新的线索。