泛素样蛋白1(small ubiquitin-like modifier 1,SUMO-1)是我们利用酵母双杂交技术分离的遗传性脊髓小脑型共济失调SCA3/MJD(spinocerebellar ataxia type 3 and Machado-Joseph disease)致病蛋白ataxin-3的相互作用蛋白。本课题拟采用免疫共沉淀、免疫荧光共定位、脉冲追踪、流式细胞术等分子生物学和蛋白质功
本研究通过免疫共沉淀、免疫荧光共定位、RNA干扰及流式细胞术等技术,证实野生型及ataxin-3突变蛋白均可被SUMO-1修饰,且首次明确166位的赖氨酸残基(K166)为ataxin-3蛋白苏素化(sumoylation)的关键氨基酸位点;通过构建K166R突变体,首次证实阻断ataxin-3与SUMO-1的结合并不能改变野生型和突变型ataxin-3蛋白的亚细胞定位,但可使ataxin-3突变蛋白的转录抑制作用增强,细胞活性下降,包涵体形成增多,细胞毒性加强,提示苏素化修饰过程对ataxin-3突变蛋白具有保护作用,为SCA3/MJD的发病机制研究提供了重要线索;通过构建SUMO-1的RNAi质粒,首次证明过表达SUMO-1能加重ataxin-3突变蛋白的细胞毒性,RNAi下调表达SUMO-1能缓解ataxin-3突变蛋白的细胞毒性,且这种影响可能与细胞周期密切相关,提示由于苏素化修饰的生物学功能复杂且底物蛋白众多,单纯通过过表达SUMO-1无法实现其保护作用,进一步对ataxin-3蛋白苏素化修饰的具体调节机制研究将有助于揭示SCA3/MJD的发病机制,为其治疗提供新的线索。