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目的：丝裂原蛋白激酶(MAPK)的上游激酶(MLK3)是丝苏氨酸蛋白激酶，作为活化的丝裂原蛋白激酶(MAPK)的上游激酶激活JNKs信号通路。我室前期研究表明在全脑缺血再灌注条件下，MLK3激活JNKs信号通路，引起海马CA1区神经元凋亡，但是引起神经元凋亡的机理以及调节机制目前没有阐明，SUMO化是近年来发现的一种新的类泛素化修饰，在细胞存活、凋亡及信号转导中起到重要作用。因此我们提出MLK3的类泛素化(SUMOylation)参与神经元凋亡的设想，本课题拟研究在全脑缺血再灌注条件下MLK3发生SUMO化，以及MLK3SUMO化对MLK3的活性及其稳定性的调节作用。 方法：采用SD大鼠四动脉结扎构建全脑缺血模型研究MLK3的SUMO化修饰及其变化规律；SD大鼠连续3天侧脑室注射PSD-95反义寡核苷酸研究PSD-95对MLK3 SUMO化调节作用；采用体外细胞培养研究MLK3 SUMO化的功能；采用免疫印迹方法检测蛋白质的表达水平；应用免疫共沉淀方法检测蛋白质之间的相互作用。 结果：1.免疫印迹结果显示在加入N-乙基马来酰亚胺(NEM)的样品中MLK3呈现两条条带，其中一条位于MLK3条带上方，大约迁移10KD左右，而用SUMO1免疫沉淀，MLK3免疫印迹仅有一条条带，结果表明MLK3能够发生SUMO化(SUMO1)。2.大鼠全脑缺血15分钟再灌注不同时间，MLK3的SUMO化不断增高，在再灌注6小时可以达到对照组的2倍。3.缺血前连续3天侧脑室注射突触后密集区蛋白95(PSD-95)反义寡核苷酸，降低MLK3的SUMO化水平，这就表明PSD-95能够调节MLK3的SUMO化。4.在COS7细胞中分别表达野生型MLK3以及突变体MLK3(K401R)，其突变体MLK3的SUMO化水平明显降低，表明MLK3的401位赖氨酸为主要的SUMO位点。5.在COS7细胞中分别表达野生型MLK3及突变体，以放线菌酮(CHX)抑制基因表达，MLK3(K401R)稳定性明显降低，结果表明MLK3的SUMO化能增加MLK3的稳定性。6.共表达海人藻酸受体亚基和野生型MLK3或其突变体，海人藻酸处理不同时间，野生型MLK3活性不断升高而MLK3(K401R)活性则无明显变化，结果表明MLK3 SUMO化能促进MLK3活化。 结论：1.全脑缺血再灌注促进海马CA1区MLK3 SUMO化水平升高。2。PSD-95能调节MLK3 SUMO化。3.MLK3 SUMO化修饰位点为第401位赖氨酸。4.MLK3 SUMO化增强MLK3蛋白稳定性。5.MLK3 SUMO化增强MLK3下游信号蛋白活性。