贺福初院士权威期刊发表肝癌研究新成果

　　

生物通报道  来自复旦大学、同济医科大学的研究人员报告称，他们通过功能蛋白质组学研究揭示出TFII-I 发生SUMO化修饰参与了肝癌细胞增殖。这项研究发表在近期的《Journal of proteome research》杂志上。

任职于复旦大学的贺福初（Fuchu He）院士及Fan Zhong是这篇论文的共同通讯作者。贺福初院士是国际著名的细胞生物学家、遗传学家。其主要从事基因组学、蛋白质组学、生物信息学与系统生物学研究，在Science, Nat Genet, Nat Med, Nat Cell Biol, Nat Biotechnol, Nat Methods, , PNAS等国际核心刊物发表论文200多篇。

蛋白质翻译后的修饰作用是蛋白质功能调节的关键信号通路。最常见的翻译后修饰是泛素化，其作用是在蛋白质翻译后，通过将泛素分子结合到靶蛋白上形成多聚泛素链，26S蛋白酶体可以识别泛素链上的靶蛋白。SUMO化（类泛素化，SUMOylation）是近年来研究热门的一种新的蛋白质翻译后修饰，即小类泛素化修饰物（SUMO）与靶蛋白共价、可逆性地结合过程（延伸阅读：Nature子刊：SUMO控制转录失活的时机 ）。

SUMO化修饰的靶蛋白，大多数参与了基因转录和染色质重塑等过程。有研究发现SUMO在肿瘤发生相关过程，诸如细胞生长、分化、衰老、氧化应激以及凋亡中表达量显著增高。但对于SUMO化修饰在癌症肿瘤发展中的作用仍不是很清楚。

在这项新研究中，研究人员证实SUMO化激活酶UBA2在肝癌细胞和临床样本中高水平表达。沉默UBA2表达可在一定程度上抑制细胞增殖。为了阐明UBA2的功能，他们利用了一种大规模蛋白质组学策略来鉴别HepG2中的SUMO化靶蛋白，确定了对照样本中没有的827种潜在SUMO1修饰蛋白的特征。研究人员在基因表达过程中富集了这些蛋白。通过免疫沉淀——Western blotting确证了12个候选蛋白是SUMO1修饰蛋白。

联川生物为研究人员提供一站式蛋白质组定量分析方案

他们进一步鉴别了SUMO化TFII-I蛋白的特征，确定SUMO1是在K221和K240位点让TFII-I发生了SUMO化修饰。PIAS4是负责TFII-I SUMO化的一个E3连接酶，SENP2则在HepG2细胞中负责TFII-I 去SUMO化。SUMO化可抑制TFII-I与阻遏蛋白HDAC3结合，由此提高TFII-I的转录活性。研究人员进一步证实了SUMO化对于TFII-I促进细胞增殖和克隆形成起至关重要的作用。

这些研究结果有助于了解SUMO化在肝癌形成中的作用。

（生物通：何嫱）

作者简介：

贺福初

中国科学院院士、发展中国家科学院院士、北京蛋白质组研究中心理事长、蛋白质组学国家重点实验室主任、人类蛋白质组计划国际执委会成员、亚太蛋白质组组织主席

研究方向：
贺福初院士主要从事基因组学、蛋白质组学、生物信息学与系统生物学研究，倡导并领衔了人类第一个组织、器官的“肝脏蛋白质组计划”，这也是中国第一次领导大型国际合作计划，Nature、Science、Nat Biotechnol等国际著名杂志给予高度评价。率先提出了人类蛋白质组计划的科学目标与技术路线，并领导揭示了人体首个器官（肝脏）的蛋白质组表达谱、乙酰化修饰谱及其相互作用连锁图、亚细胞器定位图；发现蛋白质组构成及丰度分布的三大规律：进化律、结构律与功能律。曾主持编写人类第一个器官（肝脏）的蛋白质组专著【The Liver Proteome】(Wiley出版)，在Science, Nat Genet, Nat Med, Nat Cell Biol, Nat Biotechnol, Nat Methods, , PNAS等国际核心刊物发表论文240篇。

生物通推荐原文摘要：

Functional Proteomics Study Reveals SUMOylation of TFII-I is Involved in Liver Cancer Cell Proliferation

SUMOylation has emerged as a new regulatory mechanism for proteins involved in multiple physiological and pathological processes. However, the detailed function of SUMOylation in liver cancer is still elusive. This study reveals that the SUMOylation-activating enzyme UBA2 is highly expressed in liver cancer cells and clinical samples. Silencing of UBA2 expression could to some extent suppress cell proliferation. To elucidate the function of UBA2, we used a large scale proteomics strategy to identify SUMOylation targets in HepG2 cells. We characterized 827 potential SUMO1-modified proteins that were not present in the control samples. These proteins were enriched in gene expression processes. Twelve candidates were validated as SUMO1-modified proteins by immunoprecipitation-Western blotting. We further characterized SUMOylated protein TFII-I that was identified in this study and determined that TFII-I was modified by SUMO1 at K221 and K240. PIAS4 was an E3 ligase for TFII-I SUMOylation, and SENP2 was responsible for deSUMOylating TFII-I in HepG2 cells. SUMOylation reduced TFII-I binding to its repressor HDAC3 and thus promoted its transcriptional activity. We further show that SUMOylation is critical for TFII-I to promote cell proliferation and colony formation. Our findings contribute to understanding the role of SUMOylation in liver cancer development