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SUMO化修饰作为一种转录后修饰,近年来越来越受到人们的关注。SUMO化修饰参与调控蛋白的定位、蛋白与DNA的结合、蛋白间的相互作用、蛋白的转录、DNA修复等。此外,SUMO化修饰异常与各种疾病相关,包括心脏性疾病、神经性退行疾病、癌症等。PKM2作为糖酵解通路的关键限速酶,调控细胞内的能量代谢。PKM2发生多种修饰,包括乙酰化修饰、磷酸化修饰等,这些修饰调控着细胞内的各种生命活动。本研究发现在肝癌Huh7细胞中,PKM2能与Ubc9结合。在Huh7细胞转染Ubc9和SUMO1后,内源PKM2在相应位置出现SUMO化修饰条带。但是,在Huh7细胞外转Ubc9C93S和SUMO1GGAA,PKM2并不能发生SUMO化修饰,由此证明PKM2的确能够发生SUMO化修饰。免疫荧光染色发现,在Huh7细胞中SUMO化修饰的PKM2定位在质膜。质膜片段分离实验也证明SUMO修饰后的PKM2显著地定位到质膜。为了进一步模拟PKM2发生SUMO化修饰,我们构建了PKM2-SUMO1融合质粒。免疫荧光染色显示PKM2-SUMO1融合蛋白直接定位在质膜,而PKM2-Ubc9融合蛋白只有在转染SUMO1后才能定位于质膜。这说明PKM2定位到质膜依赖于SUMO化修饰。在不同物种中PKM2分子有三个保守的SIM序列(Sumo Interaction Motif),分别为IKII265-268 IIVL428-431和VVIV508-511。我们随后突变了这三个SIM序列,发现PKM2的I267&268A突变体导致PKM2的SUMO化修饰条带消失,并且不再定位到质膜。但是PKM2的1428&429A和V509A&I510A突变并不影响PKM2的SUMO化修饰和质膜定位。综上所述,该研究证明了肝癌细胞中PKM2能够发生SUMO化修饰,并导致PKM2定位质膜。本文确定了PKM2发生SUMO化的SIM关键位点,为进一步研究PKM2的SUMO化的功能提供了重要的依据和支持。