[发明专利]一种固相化SUMO化系统及固相化去SUMO化系统

说明书

技术领域

本发明属于酶学领域，具体地说，涉及一种固相化SUMO化系统及一种固相化去SUMO化系统。

背景技术

在1996年，Blobel发现SUMO(Smt3)能够共价的结合一个小G蛋白的激活蛋白RanGAP1，并能影响此蛋白在细胞核与核质的运输，随后第一次将此类小蛋白命名为SUMO(small ubiquitin-like modifier)。随后，SUMO化修饰在多种生命过程，在多种生物体(酵母，昆虫，线虫甚至高等脊椎动物)中被发现，并得到阐释。SUMO在细胞的多项生理过程，在疾病的发生发展过程中和某些药物的作用过程中，都发挥着重要的调控作用，成为现阶段蛋白质翻译后修饰领域一个重要研究内容和商业化应用的重要领域。因此，如何对目的蛋白方便、快捷地进行SUMO化和去SUMO化就成为了其研究的一个热点。

目前对于SUMO化的研究方法主要为：首先通过位点的预测寻找感兴趣的可能被SUMO化的蛋白，然后通过SUMO激活酶E1(包括异源二聚体SAEI和SAEII)和SUMO转移酶Ubc9进行SUMO化确证，然后集中于研究SUMO化后的蛋白底物的功能。但由于进行SUMO化确证时，没有一个合适的操作平台，导致对目标蛋白的SUMO化及SUMO化后的后续处理均不方便，因此，需要一种能够用于快速高通量鉴定蛋白SUMO化的系统，以简化SUMO化操作。

同时，在后基因组时代的研究中，研究一个基因的重要方面就是对它的翻译产物的体外功能进行分析，因此，要求能够方便快捷经济地获得重组蛋白质。然而随后的实践证明，在最为普遍使用的大肠杆菌表达系统中，人类基因组中只有约25％的基因能够以可溶蛋白的方式表达。

解决上述两个问题的常用方法就是使用促溶表达融合标签，比如葡萄糖亲和标签MBP(maltose-binding protein)，谷胱甘肽转移酶标签GST(glutathione S-transferase)等。当外源蛋白质融合某些特定的标签后，能够有效增加重组蛋白质的产量和溶解性。

但是，在融合标签切除过程中，一个非常值得注意的问题就是许多蛋白质要获得生物活性以及结构稳定性都需要特定的N端氨基酸残基，尤其是很多用于结构研究以及医疗用途的蛋白质。然而所有新生蛋白质在其N端都是甲硫氨酸，然后经过转译后加工修饰才形成其它不同的氨基酸。而常用的GST，NusA或者MBP标签的切除，只能通过引入蛋白酶位点，在融合蛋白完成表达和纯化后，加入蛋白酶切除蛋白质标签。这样在融合标签切除过程中如何避免产生非天然N端氨基酸或者产生特异的N端氨基酸，是很多蛋白酶使用过程中所面临的挑战。

而SUMO不仅是较好的促溶蛋白质表达标签之一，更重要的是，SUMO融合标签可以在体外被源于酵母的SUMO特异的蛋白质水解酶Ulp1极为高效和特异地切除，从而获得与天然靶蛋白完全相同的重组蛋白质，满足结构生物学研究和医疗用途的蛋白质需要。

但使用水解酶Ulp1进行去SUMO化处理时，现尚没有一个简单合适的操作平台，Ulp1酶的获得需要繁琐的纯化过程，同时Ulp1的加入也会给目标蛋白的纯化及其后续处理带来了不便，因此，需要一种能够十分简便而又能高通量的进行去SUMO化的系统，从而能够很好的解决上述问题，简化去除SUMO融合标签的操作。

ChBD作为一个特殊的结构域，对于胆碱或者胆碱类似物有很强的亲和吸附能力，能够特异性的吸附在二乙氨乙基纤维素(DEAE cellulose)上。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种固相化SUMO化系统。

本发明还有一个目的在于，提供固相化SUMO化系统的制备方法。

本发明还有一个目的在于，提供固相化SUMO化系统的应用。

本发明还有一个目的在于，提供一种固相化去SUMO化系统。

本发明还有一个目的在于，提供固相化去SUMO化系统的制备方法。

本发明还有一个目的在于，提供固相化去SUMO化系统的应用。

本发明提供的固相化SUMO化系统为固相化的SUMO激活酶SAEI，SUMO激活酶SAEII或SUMO转移酶Ubc9的SUMO化系统；或固相化SUMO激活酶SAEI和SUMO激活酶SAEII的SUMO化系统；其中，SUMO化系统包括SUMO激活酶SAEI，SUMO激活酶SAEII或SUMO转移酶Ubc9。

根据本发明的一个优选实施例，所述SUMO激活酶SAEI的序列选自：

(a)SEQ ID NO：1；或