別名
NIB1; Ulp1.
背景
小分子泛素相關(guān)修飾蛋白(SUMO)是一類泛素相關(guān)的蛋白質(zhì),通過結(jié)合賴氨酸側(cè)鏈來調(diào)節(jié)靶蛋白的功能。SUMO化是一個(gè)可逆的翻譯后修飾過程,在真核細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮著極其重要的作用,如轉(zhuǎn)錄、DNA修復(fù)、DNA重組、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、蛋白質(zhì)核轉(zhuǎn)質(zhì)運(yùn)輸和調(diào)節(jié)細(xì)胞周期等。近年來,SUMO已經(jīng)成為一種有效的生物技術(shù)工具,通過SUMO與靶蛋白融合可以促進(jìn)蛋白質(zhì)折疊,增強(qiáng)蛋白質(zhì)的可溶性表達(dá),保護(hù)蛋白質(zhì)免受蛋白酶水解,提高蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性,已經(jīng)成功表達(dá)了FGF21、EGF、KGF2等。且SUMO融合蛋白可以被SUMO蛋白酶Ulp1特異性識(shí)別并切割,因此SUMO可以作為用于蛋白質(zhì)表達(dá)的理想標(biāo)簽。傳統(tǒng)的蛋白酶如factor Xa、煙草蝕刻病毒蛋白酶(TEV)、腸激酶和凝血酶等常用于標(biāo)簽的切除,但傳統(tǒng)蛋白酶識(shí)別特定的氨基酸序列,由于空間阻遏導(dǎo)致切割蛋白酶酶切效率不高。Ulp1與傳統(tǒng)的切割酶不同,Ulp1識(shí)別SUMO三級(jí)結(jié)構(gòu),特異性的切割SUMO標(biāo)簽C端的異肽鍵。迄今為止,已經(jīng)切開了100種SUMO融合蛋白,未發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的剪切。更重要的是,SUMO融合蛋白切割后,靶蛋白的N端不含有多余的氨基酸。對于醫(yī)藥蛋白,先決條件是僅含有天然氨基酸序列,因此SUMO作為融合標(biāo)簽對醫(yī)藥蛋白的表達(dá)及純化有重要的意義。
1.Christopher M. Hickey, et al. Function and Regulation of SUMO Proteases. Nat Rev Mol Cell Biol. 2012 Dec; 13(12): 755–766.
2. Marina Y.Linova, et al. A novel approach for production of an active N-terminally truncated Ulp1 (SUMO protease 1) catalytic domain from Escherichia coli inclusion bodies. Protein Expression and Purification
3.Rong Cai, et al. SUMO-specific Protease 1 Regulates Mitochondrial Biogenesis through PGC-1α*. CELL BIOLOGY. 2012, 287(53): P44464-44470
4.Zachary C Elmore, et al. Sumo-dependent substrate targeting of the SUMO protease Ulp1. 2011, BMC Biology ,9(74).
5. Xu, Z, et al. Molecular basis of the redox regulation of SUMO proteases: a protective mechanism of intermolecular disulfide linkage against irreversible sulfhydryl oxidation. 2008, FASEB J, 22: 127-137