SUMO 修飾對於人類Ubc9 功能之探討

轉錄後修飾是調控蛋白質功能及命運非常關鍵的調節者，而
SUMO (Small Ubiquitin-related Modifer) 家族，是其中最重要的成員
之一。被 SUMO 修飾過的蛋白會改變與其他蛋白的相互作用、細胞
內坐落的位置或是生物活性；接下來，被修飾的這些蛋白大部分與細
胞週期、DNA 修補、染色質結構以及轉錄調節有很高度的關聯性。
SUMO 連結途徑中，將 SUMO 從 E1 活化酶轉送到目標蛋白
的 E2 結合酶 -Ubc9，扮演著非常重要的中心角色；可預見的，調節
Ubc9 的活性儼然是 SUMOylation 反應中最顯著的關鍵。近年來，
本實驗室發現 SUMO 不僅僅會與 hUbc9 形成硫脂鍵 (thioester
bond)，更會以共價類異胜肽鍵 (isopeptide bond) 的方式連接，簡而
言之：hUbc9 也是 SUMO 的受質之一；此發現促使我去研究修飾後
的hUbc9 扮演甚麼樣的角色。
為此，實驗中利用定位突變 (site-direct mutagenesis) 試著去找出
hUbc9 上跟 SUMO 共價連接的位置，以及製造了SUMO1-hUbc9
融合蛋白 (Fusion protein) 去揣摩 SUMOylated hUbc9 在活性上產
生了什麼樣的變化。在實驗中發現，hUbc9(1-158)(Lys-Arg) (M14)的接
合活性優於Wild-type hUbc9，並且當 SUMO1 接在hUbc9 C 端的
時候，會抑制其酵素活性，但是當位於 N 端時，並不會看到相同
iv
的抑制結果，暗指 hUbc9 C 端的空間對於其活性是非常重要的；根
據過去對於研究，認為 SUMO1 修飾的位置是比較接近 Ubc9 的
C 端。綜合上述實驗數據，本篇大膽假設 SUMO 修飾對於人類
Ubc9 是產生了抑制其活性的功能。