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SUMO(Small Ubiquitin Like Molecules)是一种分子量约为11 kDa的类泛素多肽。在真核细胞中,SUMO化过程参与众多生理生化的反应,包括DNA的复制与修复、转录活性调控等。SUMO的一种特异性蛋白酶(SUMO-secific proteases,SENPs)在此过程中也有重要的作用,它既能催化SUMO的前体使之成熟,又能催化已经SUMO化的底物使之去SUMO化,因此能维持体内SUMO化与去SUMO化的动态平衡。长链非编码 RNA(Long non-coding RNAs,LncRNAs)是一类长度超过200 nt的非编码RNA分子。其本身并不编码蛋白,而是以RNA的形式在多种层面上调控基因的表达。死亡相关蛋白激酶(DAPK)是一种丝氨酸-苏氨酸激酶,它在细胞增殖、自噬、附着和失巢凋亡等过程中具有重要作用的,其功能的缺失与阿尔茨海默氏病以及动脉粥样硬化、癌症等疾病密切相关。DAPK蛋白表达的调控除了在基因的甲基化之外,主要就是蛋白降解途径。但SUMO对DAPK调控的机制至今仍未被研究发现。在课题组前期的研究中发现:当SUMO信号通路被激活时,会使DAPK蛋白的表达下调;而当SENPs过表达时,DAPK的表达上调;而且利用点突变的方法,发现Flag-SENP6主要是通过DAPK的1-364氨基酸区域调控DAPK蛋白的表达。在此基础上,本课题主要是研究SUMO信号通路对DAPK蛋白表达的调控的机制,探究SUMO是如何调控DAPK的蛋白表达。通过实验发现HA-DAPK(1-364)-M主要通过蛋白酶体途径降解,而且通过点突变掉DAPK上仅有两个SUMO结合的潜在位点,第141和167位的赖氨酸突变为丙氨酸,发现Flag-SENP6对HA-DAPK(1-364)-M的调控不是通过直接与这两个位点结合的方式。进一步的研究还发现,与HA-DAPK(1-364)-M的突变体相比Flag-SENP6对HA-DAPK(1-364)-M的调控也不是通过增强蛋白的稳定性。SUMO信号通路可既不通过直接结合又不影响DAPK的蛋白降解来调控外源性DAPK的表达,因此SUMO对DAPK的调控必然是通过影响DAPK的蛋白翻译与mRNA稳定性来实现。通过共转Flag-SENP6、HA-DAPK(1-364)-M及His-sumol、His-sumo3、UBC9、HA-DAPK(1-364)-M发现确实可以调控HA-DAPK(1-364)-M的mRNA表达,进一步的探究还发现SUMO信号通路主要是通过调控DAPK的1-364区域的mRNA表达。而且构建过表达和敲弱UBC9的稳转细胞后检测得到内源性的DAPK mRNA表达量也会相应的下调和上调。那么SUMO信号通路又是通过什么方式来调控DAPK的mRNA的呢?已有研究表明长非编码RNA(Long non-coding RNAs,LncRNAs)能在多种层面上调控基因的表达,包括蛋白翻译与mRNA稳定性。SUMO是否会通过调节LncRNAs来实现对DAPK的表达调控?为验证这一猜想,我们在细胞水平上过表达筛查到的DAPK的LncRNAs,实验结果显示编号为Lnc-CTSL1-9:1的LncRNA能下调DAPKmRNA及蛋白的表达。本课题主要探究了 SUMO信号通路对DAPK蛋白表达的调控的机制问题。DAPK作为一个潜在的药物靶点正受到越来越多的重视。因此,全面深入地了解DAPK的蛋白表达,完善其分子调控网络,有助于研究和开发更多与DAPK蛋白相关的新药,有利于对相关疾病的研究与治疗。