SUMO化概述
SUMO 化是一种可逆的蛋白翻译后修饰,经常发生在蛋白的赖氨酸残基,伴随链接着 11KDa 的泛素类似的调节短肽。最重要的是 SUMO 化还参与一系列蛋白功能,包括转录因子调控、蛋白相互作用以及蛋白亚细胞定位等[1]。
与泛素化类似,SUMO 化修饰过程需要 3 种酶的参与协助完成:SUMO-E1(activating enzyme)、SUMO-E2(conjugating enzyme)、SUMO-E3(Ubi-protein ligase)。更多研究发现蛋白发生 SUMO 化修饰可能会与人类疾病的发生发展有关,例如心血管疾病、癌症、神经退行性疾病和免疫疾病[2]。
SUMO化蛋白质组学的研究价值
SUMO 化是一种由小泛素样修饰物(SUMO)共价连接到蛋白质赖氨酸残基上的可逆翻译后修饰。虽然 SUMO 与泛素在结构上高度相似,但 SUMO 化主要参与蛋白质亚细胞定位、转录调控、DNA 修复和核质运输等过程,而非蛋白质降解。[3]
SUMO 化蛋白质组学通过系统性鉴定 SUMO 修饰位点和底物蛋白,揭示 SUMO 调控的功能网络。由于 SUMO 化位点鉴定技术难度较高(需富集 SUMO 化肽段),Aimsmass 基于优化的免疫亲和富集和质谱策略,提供高灵敏度的 SUMO 化蛋白质组学服务。[4]
转录调控与表观遗传
SUMO 化修饰广泛参与转录因子的活性调控,如 p53、NF-κB、c-Jun 等的 SUMO 化影响其转录活性、蛋白稳定性和亚细胞定位。SUMO 化还参与异染色质形成和基因沉默的表观遗传调控。
DNA 损伤修复
DNA 双链断裂修复中,BRCA1、53BP1、RPA 等修复蛋白的 SUMO 化修饰调控修复因子的募集和功能。SUMO 化蛋白质组学可揭示 DNA 损伤应答的 SUMO 调控网络。
神经退行性疾病
SUMO 化修饰在 α-突触核蛋白、亨廷顿蛋白和 Tau 等神经退行性疾病相关蛋白的聚集中发挥调控作用。SUMO 化水平的改变与帕金森病和阿尔茨海默病的病理进程密切相关。
Aimsmass 技术方案
Aimsmass 基于专业的 LC-MS/MS 质谱平台,提供 SUMO 化蛋白质组学服务,可对生物样本进行全局 SUMO 修饰定性分析。
SUMO 化修饰富集与质谱鉴定
采用 SUMO 特异性抗体或 K-ε-GG 抗体(检测 SUMO 酶切后残留的 di-Gly 标记)进行免疫亲和富集。由于 SUMO 化位点鉴定技术难度较高,Aimsmass 优化了富集和洗脱条件以提高灵敏度和鉴定深度。
SUMO化蛋白质组学定量策略对比
在全局鉴定SUMO化修饰位点的基础上,定量分析可进一步比较不同生理/病理状态下修饰水平的动态变化。Aimsmass 提供多种定量策略供选择:
| 对比维度 | Label-free 非标记定量 | iTRAQ/TMT 标记定量 | DIA 数据非依赖采集 |
|---|---|---|---|
| 样本通量 | 无限制,灵活多样 | 最多 16 个样本同时标记 | 无限制,适合大队列 |
| 定量精度 | 中等,需较多技术重复 | 高,多通道内标校正 | 高,谱图库辅助定量 |
| 成本 | 最低,无试剂费用 | 较高,需标记试剂 | 中等 |
| 适用场景 | 样本量大、预算有限的探索性研究 | 精确比较少量样本间的修饰差异 | 大队列临床样本、时间序列研究 |
| 推荐 | Aimsmass 技术团队会根据您的实验设计和样本数量推荐最优定量方案 | ||
数据交付内容
修饰位点鉴定列表
包含修饰蛋白名称、修饰位点位置、修饰肽段序列、鉴定置信度评分(FDR 控制)。
原始质谱数据
提供全部 LC-MS/MS 原始数据文件(.raw/.mzML),支持后续独立数据分析与验证。
搜库结果与质控报告
数据库搜索结果(含搜库参数说明)、质控指标汇总(肽段/蛋白 FDR、鉴定数量统计)。
增值分析(可选)
差异修饰定量分析、GO 功能注释、KEGG 通路富集、蛋白互作网络分析等生信分析报告。
送样要求
| 样本类型 | 送样量/每个样本 |
|---|---|
| 常规动物组织 | 100mg |
| 软体动物组织 | 1g |
| 常规植物组织 | 1g |
| 植物果实及种子 | 2g-4g |
| 细胞样本 | 2×107 |
| 菌类样本 | 150mg |
| 最低蛋白质量:1mg | |
* 具体的样本制备和保存要求请参考送样指南,或联系技术支持获取定制化送样方案。
检测平台:Thermo Fisher Orbitrap Exploris 480 / Q Exactive HF-X 高分辨质谱仪(分辨率 240,000 @ m/z 200,扫描速度 40 Hz),搭配 EASY-nLC 1200 纳升液相色谱系统 + HPLC-MS/MS
如需对特定蛋白的SUMO化修饰位点进行靶向鉴定和验证,可参考 SUMO化位点鉴定技术服务。
开启您的SUMO化组学研究
提交咨询,Aimsmass 技术团队将根据您的课题定制实验方案和报价。
获取定制方案与报价相关蛋白质组学服务
- Yang W, Paschen W. SUMO proteomics to decipher the SUMO-modified proteome regulated by various diseases. Proteomics. 2014;15(5-6):1181-1191. DOI:10.1002/pmic.201400298 SUMO 化
- Sheng Z, Wang X, Ma Y, et al. MS-based strategies for identification of protein SUMOylation modification. Electrophoresis. 2019;40(21):2877-2887. DOI:10.1002/elps.201900100 方法学
- Osula O, Swatkoski S, Cotter RJ. Identification of protein SUMOylation sites by mass spectrometry using combined microwave-assisted aspartic acid cleavage and tryptic digestion. J Mass Spectrom. 2012;47(5):644-654. DOI:10.1002/jms.2959 技术进展
常见问题
SUMO化蛋白质组学服务有什么优势?
操作容易简单,不需同位素标记,实验流程简单。高精度与准确性,可全局绘制修饰景观图谱,采用 Thermo Fisher Orbitrap Exploris 480 / Q Exactive HF-X 高分辨质谱仪(分辨率 240,000 @ m/z 200,扫描速度 40 Hz),搭配 EASY-nLC 1200 纳升液相色谱系统,获取更多肽段信息,找到更多修饰位点。检测范围广,可系统性绘制各种细胞或组织中SUMO化修饰景观图谱。
样本送样要求是什么?
常规动物组织 100mg,软体动物组织 1g,常规植物组织 1g,植物果实及种子 2g-4g,细胞样本 2×107 个,菌类样本 150mg,最低蛋白质量 1mg。具体的样本制备和保存要求请参考送样指南。
SUMO化蛋白质组学服务周期一般多长?
常规服务周期为 4-6 周,包含样本前处理、修饰富集、LC-MS/MS 检测和数据分析全流程。如样本量较大或有特殊需求(如多组学联用),周期可能适当延长。具体时间安排可在咨询时与 Aimsmass 技术团队确认。
交付的数据包含哪些内容?
标准交付内容包括:SUMO化修饰位点鉴定列表(含修饰蛋白名称、位点位置、肽段序列、FDR 评分)、LC-MS/MS 原始数据文件(.raw/.mzML)、搜库结果与质控报告(含搜库参数和鉴定统计)。可选增值服务包括差异修饰定量分析、GO 功能注释、KEGG 通路富集等生信分析报告。
组学发现后如何验证目标SUMO化位点?
Aimsmass 提供配套的SUMO化位点鉴定技术服务和验证试剂盒,可通过 Western Blot、定点突变和功能实验对组学发现的目标位点进行独立验证,形成"组学发现 → 靶向验证"的完整研究闭环。
一次实验能鉴定多少SUMO化修饰位点?
鉴定数量取决于样本类型、蛋白复杂度和修饰丰度。一般情况下,单次实验可鉴定数百至数千个SUMO化修饰位点。采用高深度分级分离策略可进一步提高鉴定覆盖度。Aimsmass 技术团队会根据研究目标推荐最优方案。
