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目的：SUMO化是近年来发现的一种新的蛋白质翻译后修饰方式。研究发现，在不同的刺激下，突触前膜蛋白SUMO化水平会发生不同的改变，通过调节神经递质的释放，影响突触可塑性;SUMO化是否参与了突触可塑性，以及在突触可塑性中发生SUMO化的靶蛋白和它们的作用机制尚不明确。Akt1是Akt家族的成员之一，是突触可塑性中的广泛作用蛋白，研究发现Akt1参与了海马突触长时程增强(long-term potentiation, LTP)的调控，但是Akt1在突触可塑性中的具体作用机制目前仍未阐明。本课题旨在研究Akt1 SUMO化对LTP的调控及Akt1 SUMO化对Akt1活性的调节，进而揭示Akt1在突触可塑性中的作用机制。 方法：采用Bicuculline刺激皮质神经元建立化学LTP细胞模型来研究Akt1SUMO化在突触可塑性中的作用;Bicuculline作用前30 min分别给以NMDA受体的不可逆抑制剂MK801、NMDA受体亚基GluN2A的特异性抑制剂NVP-AMM077(NVP)、GluN2B的特异性抑制剂Ro25-6981(Ro)抑制其活性，来研究NMDA受体对Akt1 SUMO化的调控;采用体外激酶反应来研究SUMO化对Akt1活性的影响;采用PCR定点突变技术构建Akt1 SUMO化位点的突变体，鉴定Akt1的SUMO化位点;采用免疫印迹、免疫共沉淀方法来研究Akt1 SUMO化、蛋白的表达及PIASs与Akt1的相互作用。 结果：1.Akt1可与SUMO1共价结合。2.Bicuculline诱导LTP后，Akt1 SUMO化水平呈上升的趋势，在12 h达到最高，达到对照组的3倍。3.LTP组中PIAS1-Akt1，PIAS2-Akt1，PIAS3-Akt1相互作用较对照组都有明显的升高。4.MK801、NVP组Akt1 SUMO化水平与Bicuculline组相比显著降低，Ro组Akt1SUMO化水平与Bicuculline组相比无明显差别。5.Myc-Akt1(WT)及Myc-Akt1(K64R, K182R, K189R, K276R, K64+276R)真核表达载体成功构建。6.共表达Myc-Akt1与有活性的SUMO1组Akt1 SUMO化水平明显高于空细胞组、单转Myc-Akt1组及Myc-Akt1与失活SUMO1共表达组。7.突变体Akt1(K64R,276R)SUMO化水平与WT组相比有显著降低，突变体Akt1(K182R, K189R)的SUMO化水平与WT组相比无显著变化。Akt1的双赖氨酸突变体Akt1(K64+276R)SUMO化水平与WT组及Akt1(K64R)组、Akt1(K276R)组相比都有显著的降低。8.体外激酶反应结果显示Akt1(K64+276R)组Akt1活性显著低于WT组。9.Akt1(K64+276R)组Ser473磷酸化水平与WT组相比无显著差别而Thr308磷酸化水平则有显著降低。10.BDNF在K64+276R组中的表达较WT组有显著的降低。 结论：1.LTP促进Akt1 SUMO化。2.NMDA受体亚基GluN2A参与Akt1SUMO化的调控。3.SUMO连接酶PIAS1、PIAS2、PIAS3可与Akt1结合4.Akt1SUMO化修饰位点为第64和276位赖氨酸残基。5.SUMO化修饰可以增强Akt1激酶活性。6.SUMO化调节Akt1的活性通过调节其Thr308磷酸化。7.Akt1 SUMO化通过上调BDNF的表达参与LTP。