德國院士Cell獲蛋白修飾新發現

　　來自德國馬普生物化學研究院的研究人員以DNA雙鏈斷裂修復作為例，解析了類泛素蛋白SUMO的作用新機制――SUMO化修飾過程靶向的是一組蛋白，而負責特異性修飾的則是局部修飾酶和高特異性啟動過程。這一相關成果公布在Cell雜志上。

　　領導這一研究的是德國馬普生物化學研究所分子細胞生物學系主任Stefan Jentsch教授，Jentsch教授也是歐洲分子生物學組織(EMBO)成員，德國科學院院士。曾發現多個泛素載體蛋白(E2)，如UBC1, Rad6等, 是著名期刊Molecular Cell, EMBO J 等編委。

　　在很長時間內蛋白質修飾和降解的研究并未引起足夠重視，直到2004年泛素介導的蛋白質降解的發現獲得諾貝爾獎之后，這一情形才有了明顯改觀。蛋白質修飾和降解調控著幾乎所有動植物的生命活動，它的異常會導致癌癥或神經退行性疾病等人類重大疾病，因此對該通路的調控已成為疾病治療中的一種創新性方法。

　　雖然SUMO途徑的突變會產生重要的表型，但是科學家們對于個體SUMO修飾功能卻了解的并不多，并且SUMO化修飾缺陷型突變也沒有被發現有顯著的表型。在這篇文章中，研究人員以DNA雙鏈斷裂修復作為例子，進行了深入分析，發現DNA損傷能開啟SUMO化修飾，從而導致同一途徑中幾個修復蛋白的同時點修飾。

　　蛋白之間的SUMO化修飾穩定相互作用是由DNA結合SUMO連接酶催化，并由單鏈DNA開啟的，而且重要的是，只有整體清除幾種修復蛋白的SUMO化修飾，才會通過大量減慢DNA修復，大幅度影響同源重組途徑。

　　因此研究人員認為SUMO能協同作用于幾種蛋白，單個修飾疊加促進有效修復，這也就是說，SUMO化修飾過程也許常常能靶向一組蛋白，而不是單個蛋白，而局部修飾酶和高度特異性啟動則能確保特異性。

　　SUMO(類泛素相關修飾物)蛋白，最初又叫做Sentrin，可與其他蛋白結合改變它們的功能及在細胞內的定位(SUMO化修飾)。此前的另外一項研究也證實了這種SUMO可與復制蛋白A(RPA)復合物共同協作促進DNA修復。

　　研究人員發現SUMO對RPA70的修飾是通過同源重組修復DNA雙鏈斷裂所必需的，如果用未被SUMO修飾的突變蛋白取代RPA70，那么細胞將對化療及放射性治療更加敏感。化療藥物喜樹堿和放療均可通過誘導雙鏈DNA斷裂攻擊癌癥細胞。細胞通過激活同源重組修復損傷。SUMO與RPA70相互關系的發現為研究者提供了一個新的靶點使細胞對治療更加敏感。