拟南芥SUMO蛋白酶Desi3A的原核表达、鉴定与酶活性分析

摘要

SUMO(small ubiquitin-like modifier, SUMO)化修饰动态可逆，在真核生物中广泛存在并发挥重要功能.SUMO蛋白酶负责底物蛋白的去SUMO化(异肽酶活性)和前体SUMO分子的成熟(内肽酶活性),对于SUMO化循环的正常运行和底物蛋白的功能发挥不可或缺.近年来在小鼠和人类中新发现了一类隶属于Desi家族的SUMO蛋白酶，前人通过同源序列比对在拟南芥中发现了8个Desi蛋白，目前，仅有Desi3A的功能被报道，且该功能与其异肽酶活性直接相关，然而Desi3A是否具有内肽酶活性以及其他7个成员的酶活性仍不明确.从酶活性入手对Desi功能进行研究是个有效策略，因此本研究以Desi3A为例，将其构建到pGEX-6P-1原核表达载体上，通过诱导、表达、纯化后进行体外检测.CBB染色和WB实验证实，GST-Desi3A能够在BL21(DE3)中正常表达.将纯化后的GST-Desi3A与preSUMO1-EBS分别孵育不同时间，发现在1、3、5 h这3个时间点时，Desi3A均未能将preSUMO1-EBS切开，而阳性对照GST-ESD4在1 h内能将preSUMO1-EBS完全切开，表明Desi3A可能不具备切割前体SUMO分子的内肽酶活性，或者是活性太低，需要延长孵育时间或优化条件才能被检测到.该研究不仅为Desi家族的原核表达和蛋白纯化提供了方法上的参考，而且为研究其酶活性和功能奠定了基础.

关键词

SUMO化 / SUMO蛋白酶 / Desi / 原核表达 / 内肽酶活性 / 异肽酶活性

基金资助

国家自然科学基金(31970299); 河北省自然科学基金(C2022205017); 河北师范大学博士启动基金(L2019B23)