探討小泛素蛋白?Sentrin-specific protease 2參與PML降解的作用機制

在蛋白質的修飾作用中, 小泛素(SUMO)的修飾作用已成為調控蛋白功能的重要機制。細胞中越來 越多的蛋白質被發現可以被 SUMO 修飾，但是目前對於因 SUMO 修飾後所造成的蛋白質間相互作用 與其調控機制是非常不清楚的。在過去的幾年中，我們的研究主要在探討 Daxx 蛋白在 Smad4 蛋白所 引起的轉錄作用中扮演抑制者的角色與其機制，在過程中，我們發現 Daxx 蛋白可以經由其 SUMO 作 用區域(SUMO-interacting motif; SIM)與已被 SUMO 修飾的蛋白作用。我們進一步證明了 SIM 可以藉 由 CK2 kinase 的作用造成其磷酸化，進而影響 SIM 的特性與功能。另外，我們最近發現 SUMO 的蛋 白酶 SENP2 可以與鏈狀的 SUMO 作用，我們也發現在其酵素作用區域上可能有兩個 SIM。因此我們 認為 SENP2 可以藉由此 SIM 與被 SUMO 修飾之蛋白上的 SUMO 作用，將蛋白上的 SUMO 移除，進 而影響蛋白的功能。因為在我們初步的研究中，SENP2 可以將 SUMO 從 PML 蛋白上移除，而且 PML 被 SUMO 修飾的程度會影響其蛋白的穩定度，因此我們將探討 SENP2 是否可以藉由 SIM 來調節 PML 的 SUMO 修飾作用、PML 蛋白的穩定度與其在細胞內的功能。在這計畫中，我們首先將藉由細胞內 與細胞外的生化實驗來證明 SENP2 SIM 其與 SUMO 結合的能力與專一性，同時因為 MEK/ERK 的作 用可以調節 PML 的 ubiquitination 與蛋白降解，我們也將探討 SENP2 是否能藉由其對 PML 的 desumoylation 進而促進 PML 的 ubiquitination 與蛋白降解，並且研究 SENP2 SIM 在這過程中的參與機 制，此外，我們也將闡述 SENP2 在 PML 所調節的細胞移動作用中所扮演的角色。綜而言之，這個研 究不但可以讓我們了解 SUMO 蛋白酶如何辦識其受質，進而將 SUMO 從受質上移除，同時也可以讓 我們知道 SENP2 參與 PML 的蛋白降解與其功能的作用機制。