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转化生长因子β(Transforming Growth Factor β,TGFβ)是一种多功能的蛋白因子,在促进肿瘤的转移中具有十分重要的作用。TGFβ信号的起始是由细胞膜上的受体与配体结合,随后受体通过其蛋白激酶活性对R-Smad进行磷酸化,并促使其能够与Smad4结合,最终将信号传递到细胞核内。研究发现,细胞核蛋白质SNIP1(Smad Nuclear Interacting Protein 1)能够直接与Smad4结合,并能够通过破坏Smad4与其共激活子p300的结合,抑制TGFβ下游基因的激活。SNIP1在调控TGFβ信号通路中具有重要的作用,但是对于其本身是否会受到翻译后修饰的调控还研究得较少。本实验室前期工作显示,SNIP1能够发生SUMO化修饰,并且SUMO化修饰主要发生在第5、30、108位点的赖氨酸残基上。SUMO是一种小的类泛素样蛋白修饰物,能通过影响基因组的完整性,蛋白在细胞核内的定位以及转录活性等,改变蛋白的功能。本论文通过一系列分子、生化和细胞生物学实验对SNIP1的SUMO修饰及其对TGFβ信号通路的影响进行了鉴定,发现SUMO修饰能够使SNIP1失去对TGFβ信号通路的抑制作用。从报告基因、mRNA水平以及蛋白水平分析,SUMO修饰的SNIP1不再抑制TGFβ下游基因如PAI-1和MMP-2的表达。针对这些结果的分子机理研究显示,SNIP1能够通过抑制TGFβ诱导的Smad复合物的形成以及Smad/p300的相互作用来抑制TGFβ信号通路的激活。然而SUMO化修饰使得SNIP1丧失抑制Smad复合物的形成以及Smad/p300相互作用的能力,从而影响SNIP1在TGFβ信号通路中的活性。进一步的细胞功能研究显示,SNIP1能够抑制TGFβ诱导的A549细胞的迁移与侵袭,然而SUMO修饰的SNIP1失去了抑制效应。同时SNIP1能够通过抑制RhoA的激活,来影响应力纤维的形成,然而SUMO修饰的SNIP1失去了这个功能。综上所述,我们认为SUMO可以使得SNIP1丧失抑制Smad复合物以及Smad/p300形成的能力,从而影响SNIP1在TGFβ信号通路中的活性,最终为TGFβ诱导的肿瘤细胞迁移与侵袭提供了有利的条件。