原癌基因Akt(丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶B)在细胞增殖和肿瘤生成中有着重要的作用。Akt的活性受到其磷酸化、泛素化以及甲基化等调节。我们研究发现,SUMO化修饰是调节AKT活性的一个重要机制。在本实验室李蓉师姐的硕士论文中,研究分析了Akt的各个赖氨酸残基在Akt活性中所起到的作用。其结果显示,Akt的K276位于一段SUMO化修饰序列中,且对于Akt发挥活性作用是重要的。过表达的Akt和内源Akt均能发生SUMO化修饰。基因沉默SUMO化E2结合酶UBC9可明显减少Akt SUMO化修饰。同时,SUMO化E3连接酶PIAS1可以增强Akt SUMO化修饰,而SUMO特异性蛋白酶SENP1则可减少Akt的SUMO化。尽管Akt具有多个潜在的SUMO化修饰位点,其中Akt K276位被证明是SUMO化修饰最重要的受体位点。进一步研究发现,K276R或E278R突变体Akt可以显著减少Akt的SUMO化修饰,但是不影响其泛素化修饰。更重要的是,K276R和E278R都能够阻断Akt的激酶活性。同时,共表达PIAS1和SUMO1可以显著增强Akt活性,反之,共表达SENP1则降低了Akt活性。此外,我们还发现了有趣的结果,在许多癌症中都能检测到的癌症诱导Akt1E17K突变体,其SUMO化修饰要比野生型Akt要强。通过多种实验探索了Akt SUMO化修饰的功能性影响：①通过MTT和Edu实验,我们发现抑制Akt E17K突变体的SUMO化修饰会明显破坏E17K诱导的细胞增殖能力；②通过Wound healing实验证明AktSUMO化修饰可以促进细胞迁移；③通过裸鼠荷瘤实验验证Akt SUMO化修饰可以促进肿瘤形成。结合以上结果,我们的研究表明Akt的SUMO化修饰对于Akt活性和生物功能起着重要的调节作用。