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SUMO是一类分子量约为11kDa的类泛素多肽,通过SUMO化(SUMOylationg)靶蛋白,在真核细胞中参与了多种重要的生理生化反应,包括转录活性调控、核质转运、细胞周期调控、DNA的复制与修复以及信号的转导等。SUMO特异性蛋白酶(SUMO-secific proteases,SENPs)在此过程中既能催化SUMO前体的成熟,间接的影响SUMO化；又能催化底物去SUMO化,在维持体内SUMO化与去SUMO化的平衡中有重要的作用。死亡相关蛋白激酶(DAPK)是一种在细胞凋亡、自噬、增殖等过程中具有重要作用的丝氨酸-苏氨酸激酶,其功能的缺失与癌症、中风、炎症、阿尔茨海默氏病和动脉粥样硬化等疾病密切相关。DAPK蛋白表达的调控除开基因的甲基化,主要通过蛋白降解。DAPK蛋白降解同时受到泛素-蛋白酶体途径(UPS)和溶酶体途径的双重调控,但目前对其调控机制的研究集中于蛋白酶体通路中的E3上。在前期实验中,当我们通过siRNA转染沉默24个E2时,发现SUMO的E2,UBC9/UBC2I,可以调节TSC2介导的DAPK的降解。SUMO信号通路被激活时,DAPK蛋白的表达下调,过表达SENPs时,DAPK的表达上调,而TSC2介导的DAPK的降解被抑制,说明SENPs可以通过抑制SUMO信号通路拮抗TSC2介导的DAPK的降解。我们通过DAPK的mRNA检测发现SENPs可以上调DAPK mRNA的表达(约26.82%,P<0.05),差异具有统计学意义。在我们之前的研究中,SENPs过表达时,DAPK蛋白表达上调约2-4倍。所以SUMO信号通路对DAPK蛋白的表达调控,并不是完全由影响DAPK的转录所决定的。之后我们利用点突变技术,发现SENPs通过DAPK的1-364区域调控DAPK的表达,并依赖于DAPK第141和167位的赖氨酸残基,且不同SENPs对DAPK的作用位点不同。我们还发现HA-1-364的表达受蛋白酶体调控,氯喹可拮抗SENP1调控HA-1-364表达的作用。本课题探究了SUMO信号通路对DAPK蛋白表达的调控。DAPK作为一个潜在的药物靶点正受到越来越多的重视,但目前针对DAPK的药物研究主要集中在对其激酶活性的研究上。事实上,特异性的延长蛋白半衰期的抑制剂也可以起到与激酶活性激活剂类似的效果。因此,全面深入地了解DAPK的蛋白降解,完善其分子调控网络,有利于对相关疾病的研究与治疗。