人类心肌钠离子通道的α亚基Nav1.5由SCN5A基因编码，该基因位于染色体3p21的位置，Nav1.5产生的内向钠电流对心肌细胞动作电位的起始、传导、形成起着重要的作用。SCN5A基因突变或Nav1.5表达异常导致多种心律失常的疾病，如长QT综合征、Brugada综合征、家族性心脏传导障碍、家族性房颤及扩张型心肌病等。之前研究人员运用遗传学、电生理及分子生物学技术，发现Nav1.5表达异常会导致心律失常或心脏形态学的变化，但由于各种疾病临床症状的异质性，以及病人遗传背景和环境变化等综合原因，使治疗与Nav1.5有关疾病变得困难重重，因此深入了解Nav1.5表达分子机制的调控对发展新的治疗思路是非常有作用的。
　　泛素是一个在进化上高度保守的小分子蛋白质，是翻译后蛋白质降解的标志性分子。泛素分别通过E1激活酶、E2结合酶、E3连接酶催化的级联反应，共价结合到底物蛋白质的赖氨酸上。在此过程中，泛素首先被E1激活酶激活，之后转移到E2结合酶上，随之E3连接酶与E2结合，此时底物的赖氨酸与泛素羧基末端形成异构肽，经过一系列的酶催化反应，底物最终被泛素化进而被降解。泛素化对蛋白质的定位、运输和被调控蛋白的识别是非常重要的，影响细胞内的信号传递和稳态。离子通道的泛素化能调控其转运与降解，进而直接影响电信号的传递，因此深入了解Nav1.5泛素化机制对预防和治疗心律失常或心衰等疾病提供思路。在人类基因组中，有超过600个E3连接酶和40多个E2结合酶，我们实验室最近报道了一个能使底物SUMO化的E2结合酶UBC9，它能调控Nav1.5的泛素化。此外，我们实验室及其他研究人员之前也发现Nedd4-2能作为E3连接酶调控Nav1.5的泛素化过程。
　　到目前为止，Nav1.5泛素化途径尚不完整，部分关键步骤需进一步明确，本研究主要目的是探究起始Nav1.5泛素化的E1激活酶。现如今，人类基因组中发现的E1激活酶只有UBE1和UBA6两种。于是，我们首先在稳定表达Nav1.5的HEK293/Nav1.5细胞和大鼠乳鼠原代心肌细胞中分别过表达UBE1和UBA6，发现Nav1.5的表达水平和电流密度显著降低，相反，敲低UBE1或UBA6显著增加Nav1.5的表达和电流密度。在HEK293/Nav1.5细胞中，无论过表达UBE1或UBA6,均能增加Nav1.5的泛素化，但这种调控在同时敲低UBC9的表达后就消失了，以上结果说明UBE1和UBA6均可通过UBC9调控Nav1.5的泛素化。之后，我们在HEK293/Nav1.5细胞中同时敲低UBE1和UBA6的表达，发现Nav1.5的蛋白水平比单独敲低UBE1或UBA6增加的更为显著，这一结果说明UBE1和UBA6在调控Nav1.5的泛素化过程中发挥着协同合作的效应，然而同时过表达UBE1和UBA6，这种协同效应表现的并不是很显著。有趣的是，在HEK293/Nav1.5细胞中分别转染一定浓度梯度的UBE1或UBA6的表达质粒，发现Nav1.5表达水平随UBE1或UBA6表达质粒浓度梯度的增加而降低，以上结果说明UBE1和UBA6对Nav1.5的调控具有一定的剂量效应。最后，我们运用生物信息学方法预测出Nav1.5的两个泛素化位点，K590和K591，当这两个位点的赖氨酸K突变为丙氨酸A时，UBE1和UBA6对突变型Nav1.5的表达和电流密度的调控就消失了。
　　综上所述，本研究发现了UBE1和UBA6均为起始Nav1.5泛素化的E1激活酶，并通过UBC9调控Nav1.5的表达及泛素化，而且UBE1和UBA6在调控Nav1.5的表达上均具有剂量效应和协同效应。进一步的研究找出了UBE1和UBA6调控Nav1.5泛素化的作用位点，分别位于Nav1.5上第590位和591位的赖氨酸。本研究首次揭示了UBE1和UBA6对离子通道泛素化调控的机制，使我们从分子层面更深入了解Nav1.5的表达调控。