【摘要】：SUMO(small ubiquitin-related modifier)修飾作為一種類泛素修飾,廣泛存在于所有真核生物中,在細(xì)胞周期、脅迫應(yīng)對、轉(zhuǎn)錄調(diào)控和核質(zhì)運(yùn)輸?shù)确矫姘l(fā)揮重要作用。SU]MO前體在蛋白酶(ULPs/SENPs)作用下被剪切成暴露C-末端雙甘氨酸基序(GG)的成熟SUMO分子,然后通過SUMO激活酶E1(SUMO Activating Enzyme,SAE/Aos1,Uba2)激活后,轉(zhuǎn)移到 SUMO 結(jié)合酶 E2(SUMO-conjugating Enzyme,Ubc9),在 SUMO 連接酶 E3(SUMO Ligating Enzyme,E3)或 SUMO 相互作用基序(SUMOInteractionMotif,SIM)的非共價(jià)結(jié)合作用下與底物蛋白賴氨酸殘基共價(jià)結(jié)合進(jìn)行修飾。SUMO修飾是個可逆的過程,修飾后的SUMO—底物蛋白結(jié)合體在蛋白酶作用下可發(fā)生去SUMO化。目前SUMO修飾的研究主要集中在哺乳動物和酵母中,在絲狀真菌中的研究較少。近年來,由禾谷鐮刀菌(Fusarium graminearum)引起的赤霉病已成為影響我國小麥安全生產(chǎn)的重要病害之一。本研究在禾谷鐮刀菌中展開SUMO修飾途徑生物學(xué)功能的研究,預(yù)期結(jié)果將拓寬對真菌中SUMO修飾生物功能的理解。本文通過基因敲除和回補(bǔ)的方法對禾谷鐮刀菌SUMO修飾途徑中關(guān)鍵元件FgSmt3、FgAos1、FgUba2、FgUlp1 和 FgUlp2 生物學(xué)功能展開研究,發(fā)現(xiàn):1)SUMO途徑參與病菌的DNA損傷修復(fù);2)通過親和捕獲的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)調(diào)控DNA損傷修復(fù)的轉(zhuǎn)錄因子FgSR被SUMO修飾,鑒定FgSR上SIM2 domian和6個賴氨酸是SUMO修飾所必需的;3)酵母雙雜和Western Blot試驗(yàn)表明,DNA損傷脅迫條件下,FgSmt3對FgSR進(jìn)行SUMO化修飾,調(diào)控FgSR細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)的分布,同時(shí)被修飾的FgSR會招募染色質(zhì)重塑復(fù)合體SWI/SNF進(jìn)而共同調(diào)控DNA脅迫響應(yīng)基因的轉(zhuǎn)錄,最終參與DNA損傷響應(yīng)及修復(fù)過程;4)此外,發(fā)現(xiàn)禾谷鐮刀菌中SUMO修飾調(diào)控病菌的發(fā)育和致病。本研究揭示了禾谷鐮刀菌中SUMO修飾調(diào)控病菌DNA損傷修復(fù)的機(jī)制,拓寬真菌中SUMO修飾生物功能和DNA損傷修復(fù)的認(rèn)識。
【圖文】：

其中包括依賴墻酸化修飾的基序ＰＤＳＭｓ邋（邋Ｐｈｏｓｐｈｏｒｙｌａｔｉｏｎ－ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ逡逑ＳＵＭＯ邋Ｍｏｔｉｆｓ邋）、依賴負(fù)電荷的氨基酸基序邋ＮＤＳＭｓ邋（Ｎｅｇａｔｉｖｅｌｙ邋Ｃｈａｒｇｅｄ邋Ａｍｉｎｏ逡逑Ａｃｉｄ－ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ邋ＳＵＭＯ邋Ｍｏｔｉｆｓ）邋［３６］（圖１．５）。ＰＤＳＭｓ主要發(fā)生于被激酶磷酸化修飾逡逑的底物中且在磷酸化修飾位點(diǎn)附近的ＳＵＭＯ識別基序（ｉｔＫＸ（Ｄ／Ｅ）ＸＸＳＰ）邋［３７］。逡逑９逡逑

／＾ＳＵＭＯＮ逡逑＼ｐｒｏｔｅａｓｅ／邐Ｐｏｌｙｓｕｍｏｙｌａｔｉｏｎ逡逑圖１．４邋ＳＵＭＯ化修飾底物方式種類逡逑Ｆｉｇ．邋１．４邋Ｔｈｅ邋ｗａｙｓ邋ｏｆ邋ｓｕｂｓｔｒａｔｅ邋ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ邋ｂｙ邋ＳＵＭＯ［３３］．逡逑通過對已知的ＳＵＭＯ化修飾底物研究發(fā)現(xiàn)，ＳＵＭＯ化修飾多發(fā)生于均包含的逡逑共識基序Ｗ－Ｋ－Ｘ－Ｅ／Ｄ上，其中Ｗ是大的疏水殘基，，Ｘ是帶有酸性殘基的氨基酸，Ｅ逡逑為谷氨酸，Ｄ為天冬氨酸［３４］。這些殘基被修飾的底物發(fā)生在經(jīng)典ＳＵＭＯ共有基序逡逑Ｗ－Ｋ－Ｘ－Ｅ的賴氨酸殘基上。這些殘基可直接與ＳＵＭＯ的Ｅ２結(jié)合酶相互作用進(jìn)而調(diào)逡逑控Ｅ２結(jié)合酶與底物間的穩(wěn)定性。由于ＳＵＭＯ的共識基序接受Ｅ２連接酶擴(kuò)展的構(gòu)逡逑象，因此中－Ｋ－Ｘ－Ｅ基序在調(diào)控底物被ＳＵＭＯ化修飾過程中發(fā)揮重要作用［３５］。逡逑除了由４個氨基酸組成的典型ＳＵＭＯ共識基序外，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)存在包含共識基逡逑序在內(nèi)的更長的識別序列以及在一些ＳＵＭＯ修飾底物中鑒定的其他組分的非典型逡逑共識序列，其中包括依賴墻酸化修飾的基序ＰＤＳＭｓ邋（邋Ｐｈｏｓｐｈｏｒｙｌａｔｉｏｎ－ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ逡逑ＳＵＭＯ邋Ｍｏｔｉｆｓ邋）、依賴負(fù)電荷的氨基酸基序邋ＮＤＳＭｓ邋（Ｎｅｇａｔｉｖｅ
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S435.121.45

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 蔣華東;李鈺;;SUMO化修飾在DNA損傷響應(yīng)中的作用[J];中國細(xì)胞生物學(xué)學(xué)報(bào);2012年10期

本文編號：2685160