De nauwkeurige controle van de celcyclus in eukaryote cellen is gebaseerd op een strakke regelgeving netwerk, die ervoor zorgt dat bepaalde gebeurtenissen in een geordende wijze1,2 plaatsvinden. Een van de hoofdrolspelers in dit netwerk is het Retinoblastoom (Rb) eiwit, de eerste gekloonde tumor suppressor1,3. De Rb-eiwit wordt beschouwd als een negatieve regelgever van de celcyclus, vooral voor de G0/G1 te S faseovergang,4,5van de groei van de tumor. Gebrekkige werking van de Rb van hetzij rechtstreeks leidt tot de meest voorkomende intraoculaire maligniteit bij kinderen, retinoblastoom, of draagt bij aan de ontwikkeling van vele andere soorten kanker5. Bovendien, Rb is betrokken bij veel cellulaire routes, met inbegrip van celdifferentiatie, chromatine-remodeling en apoptosis mitochondriën-gemedieerde3,6,7.
Posttranslationele modificaties spelen een sleutelrol bij de regulering van RB functie8,9. Fosforylering is een dergelijke wijziging, en het leidt meestal tot Rb inactivatie. In rustige G0 cellen is Rb actief met een lage fosforylatie niveau. Als cellen vooruitgang door middel van G0/G1-fase, is Rb sequentieel hyper-phosphorylated door een reeks van cycline-afhankelijk proteïne kinases (CDKs) en cyclines, zoals cycline E/CDK2 en cycline D/CDK4/6, die de inactivering van Rb en elimineren van haar vermogen om het onderdrukken van de celcyclus gerelateerde gen expressie4,10. RB kan ook worden gewijzigd door kleine ubiquitin-gerelateerde modifier (SUMO)11,12,13.
SUMO is een ubiquitin-achtig eiwit die covalent is gekoppeld aan een verscheidenheid van target eiwitten. Het is van cruciaal belang voor diverse cellulaire processen, waaronder celcyclus verordening, transcriptie, cellulaire eiwit-lokalisatie en afbraak, vervoer en DNA herstellen14,15,16, 17 , 18. de SUMO vervoeging traject bestaat uit het dimeric SUMO E1 activerend enzym SAE1/UBA2, de één E2 conjugating enzym Ubc9, meerdere E3 ligases en SUMO-specifieke proteasen. In het algemeen, ontluikende SUMO eiwitten moeten proteolytically worden verwerkt voor het genereren van de volwassen vorm. De volwassen SUMO is geactiveerd door de heterodimer van de E1 en vervolgens overgebracht naar het E2-enzym Ubc9. Ten slotte, de C-terminal glycine van SUMO is covalent geconjugeerd met het doel lysine van een substraat, en dit proces wordt meestal vergemakkelijkt door E3 ligases. De SUMO-eiwit kan worden verwijderd uit het gemodificeerde substraat door specifieke proteasen. Een eerdere studie door de auteurs van deze paper bleek dat SUMOylation van Rb zijn binding aan CDK2 verhoogt, leiden tot hyper-fosforylatie in de vroege fase van de G1, een proces die nodig voor de celcyclus progressie13 is. We toonden ook aan dat het verlies van Rb SUMOylation een verminderde celproliferatie veroorzaakt. Bovendien werd onlangs aangetoond dat de SUMOylation van Rb de Rb proteïne remmen omzet beschermt, waardoor het niveau van de Rb eiwitten in cellen19. Daarom speelt SUMOylation een belangrijke rol in functie van de Rb in diverse cellulaire processen. Verdere studie de functionele gevolgen en de fysiologische relevantie van Rb SUMOylation, het is belangrijk om een effectieve methode voor het analyseren van de SUMO status van Rb in menselijke cellen of weefsels van de patiënt.
SUMOylation is een omkeerbare en zeer dynamisch proces. Het is dus meestal moeilijk op te sporen van de SUMO gemodificeerde eiwitten volledig endogene omstandigheden. Dit document stelt een methode voor het detecteren van endogene Rb SUMOylation. Bovendien, het toont hoe te detecteren van exogene Rb SUMOylation van wild-type Rb én de SUMO-deficiënte mutatie11. In het bijzonder beschreven Jacobs et al. een methode voor het vergroten van de SUMO wijziging van een bepaald substraat specifiek door Ubc9 fusion geleide SUMOylation (UFDS)20. Dit protocol wordt op basis van deze methode, en beschreven hoe de gedwongen SUMOylation van Rb en de functionele gevolgen ervan te analyseren. Gezien het feit dat honderden SUMO substraten eerder beschreven zijn en meer vermeende SUMO substraten geconstateerd van vele proteomic gebaseerde testen, kan dit protocol worden toegepast om te analyseren de SUMO-wijziging van deze eiwitten in menselijke cellen.