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HECT类泛素连接酶（E3）在骨稳态、肿瘤发生、病毒感染等过程中发挥重要功能，但其活性调控机制还很不清楚。Nedd8介导的类泛素修饰称为Neddylation。已知Neddylation修饰是Cullin-Ring类E3激活的必需条件，但其与HECT类E3的关系尚未见报道。本工作发现HECT类泛素连接酶Smurf1和类泛素蛋白Nedd8互作。Smurf1的蛋白稳定性和E3活性受到类泛素蛋白Nedd8的调控，且调控依赖Nedd8的Neddylation修饰能力。Smurf1能够被Nedd8进行Neddylation修饰，尤其在体外修饰体系中，Smurf1可以自我催化发生Neddylation修饰。另外，Smurf1可以与Neddylation修饰反应的E2Ubc12直接相互作用，Smurf1的HECT N-lobe小亚基介导与Ubc12相互作用，Ubc12的N末端1-26氨基酸残基，及中部核心结构域的活性中心H88-D89是结合Smurf1所必须的。Smurf1自我催化Neddylation修饰的酶活中心是C426，这个位点突变后Smurf1在体内将不能发生Neddylation修饰。HECT催化结构域中的C426突变后直接影响Smurf1对底物，如Smad5、RhoA等的泛素化降解。研究中还发现Smurf2具有与Smurf1类似的效应与机制。本工作在国际上首次建立HECT类E3与类泛素修饰之间的功能关联，且发现了一类新的HECT类E3活性调控机制。为了鉴定Smurf1更多的底物以拓展它的生物学功能，我们以Smurf1的WW结构域为诱饵，利用酵母双杂交技术筛选到KLF2为其结合蛋白。KLF2属于Krüppel样家族蛋白成员，主要参与肺的正常发育，T细胞分化、迁移。本工作发现肺癌细胞中的KLF2为Smurf1在细胞核内的靶向降解底物。一系列泛素化修饰实验表明在肺癌细胞H1299中Smurf1为KLF2主要的泛素化降解E3。Smurf1靶向降解KLF2后将影响其转录因子活性及其对下游靶基因CD62L和Wee1的调控。除了以Smurf1为线索的主体工作外，我们揭示ATM可以磷酸化修饰微管结合蛋白NuSAP，修饰位点是NuSAP S124位点。ATM磷酸化修饰和结合NuSAP均发生于M期。此外，我们还发现RBBP6可结合转录抑制因子ZBTB38，并靶向ZBTB38泛素化降解。RBBP6敲低引起的G2/M阻滞和DNA双链断裂损伤可被ZBTB38敲低所阻断。由于RBBP6基因敲除小鼠胚胎致死，我们的研究将为寻找致死原因提供可分析的线索。