[发明专利]突变体xSUMO、突变体xE1和xSUMO-xE1组合突变体及其相关产品和用途

说明书

本发明公开了突变体xSUMO、突变体xE1和xSUMO‑xE1组合突变体及其相关产品和用途，所述突变体xSUMO，为如下(1)或(2)的蛋白：(1)由如SEQ ID NO.1或如SEQ ID NO.3所示的氨基酸序列组成的蛋白质；(2)将如SEQ ID NO.1或如SEQ ID NO.3所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的由(1)衍生的蛋白质。本发明构建了突变体xSUMO、突变体xE1以及xSUMO‑xE1组合突变体，能特异性识别SUMO结合酶E2(Ubc9)的底物或E3底物，能作为靶蛋白用于筛选抗神经退行性疾病或抗癌药物。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，特别是涉及突变体xSUMO、突变体xE1和xSUMO-xE1组合突变体及其相关产品和用途。

背景技术

类泛素蛋白修饰分子(Small ubiquitin-like modifier，SUMO)是真核生物细胞内存在的一种非常重要的小分子量蛋白质(～12kDa)。SUMO作为一种翻译后修饰分子，能传递到超过1000种底物蛋白上。

与泛素(Ubiquitin，UB)类似，SUMO需要经过一系列特定的酶传递到底物，这个过程称作SUMO化。细胞中表达的SUMO最初都是以前体的形式存在，经特异性蛋白酶剪切后，暴露出C-末端的双甘氨酸残基，变成具有功能的SUMO。在ATP的参与下，SUMO被SUMO激活酶E1(SUMO activating enzyme，SAE)催化激活，E1是由Sae1和Uba2异构形成的二聚体，暴露的C-末端的双甘氨酸残基与Uba2的半胱氨酸残基形成硫酯键。接着，活化的SUMO从E1转移到细胞中唯一的SUMO结合酶E2(SUMO conjugating enzyme，Ubc9)的半胱氨酸残基上，形成第二个硫酯键。然后，SUMO连接酶E3(SUMO ligase enzyme)结合并催化SUMO连接到底物蛋白上。

与Ub不同的是，SUMO传递到底物蛋白有两条途径：第一种是在没有SUMO连接酶E3的条件下，Ubc9直接与底物蛋白结合，将SUMO传递到底物并催化SUMO的C-末端的双甘氨酸残基与底物蛋白的赖氨酸ε-氨基形成异肽键，这样的底物被称为Ubc9的特异性底物；第二种途径是在SUMO连接酶E3的参与下，Ubc9先与SUMO连接酶E3结合，将SUMO直接传递到底物蛋白上，这样的底物被称为E3的特异性底物。到目前为止，没有明确的文献报道，这些底物哪些是Ubc9的特异性底物，哪些是E3的特异性底物。

CN110845596B公开了一种突变体xSUMO5(R70E，Y91A，E93R)，xSUMO5和野生型wtSAE(即野生型激活酶E1)经Western Blot检测，发现xSUMO5与wtSAE没有反应活性，检测不到直接作用。但后续的研究发现，在野生型结合酶E2存在的条件下，xSUMO5仍可以通过野生型激活酶E1传递到野生型结合酶E2上。

发明内容

本发明的目的在于提供突变体xSUMO、突变体xE1和xSUMO-xE1组合突变体及其相关产品和用途，用于构建正交SUMO传递途径，解决现有技术中xSUMO5虽与野生型激活酶E1检测不到直接作用，但仍与野生型激活酶E1具有微弱结合力，从而导致xSUMO5依然可以通过野生型激活酶E1传递到野生型结合酶E2上，以及无法有效区分E3特异性底物和Ubc9特异性底物的问题。

本发明目的之一在于提供突变体xSUMO，所述突变体为如下(1)或(2)的蛋白：

(1)由如SEQ ID NO.1或如SEQ ID NO.3所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

(2)将如SEQ ID NO.1或如SEQ ID NO.3所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的由(1)衍生的蛋白质。

本发明目的之二在于提供与所述的突变体xSUMO相关的生物材料，包括如下任一种：

a)编码如所述的突变体xSUMO的多核苷酸；