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小类泛素化修饰是一种重要的蛋白质翻译后修饰方式。小类泛素化修饰蛋白（SUMO）通过异肽键结合在靶蛋白上并通过改变靶蛋白构象以及在细胞内的定位等方式影响靶蛋白的功能。SUMO化修饰广泛参与生物体的:转录调节、细胞周期调控、蛋白质定位和核运输、DNA的复制与修复以及与其它翻译后修饰相关连等过程。参与SUMO化修饰的酶主要有:激活酶E1、偶联酶E2、连接酶E3以及去SUMO化酶等。体外SUMO化修饰是将纯化的E1、E2、SUMO以及靶蛋白加入到反应缓冲液中模拟体内SUMO化修饰的反应，是研究SUMO化修饰的重要手段，对于从分子水平上研究SUMO化修饰对靶蛋白功能的影响有重要意义。为了研究体外SUMO化修饰，本文表达并纯化了E1、E2、SUMO-1以及靶蛋白RanGAP1-C2，建立起体外SUMO化修饰反应。主要研究结果如下:
本文用pET28a-hAOS1和pET11d-hUBA2质粒共转化到E.coli BL21(DE3)诱导表达了E1;转化pET28a-hUBC9质粒诱导表达了E2;转化pET28a-SUMO-1质粒诱导表达了SUMO-1;转化pET28a-Flag-RanGAP1-C2质粒诱导表达了带有Flag标签的RanGAP1-C2蛋白。发现E1的最佳诱导表达条件为IPTG终浓度0.05mmol/L，诱导温度28℃，诱导时间4h;E2的最佳诱导表达条件为IPTG终浓度0.05 mmol/L，诱导温度37℃，诱导时间4 h;SUMO-1的最佳诱导表达条件为IPTG终浓度0.05 mmol/L，诱导温度37℃，诱导时间4h。RanGAP1-C2的最佳诱导表达条件为IPTG终浓度0.05 mmol/L，诱导温度28℃，诱导时间4h。
利用摸索的蛋白最佳诱导表达条件，本文表达并用Ni2+亲和层析的方法纯化了E1、E2、SUMO-1、RanGAP1-C2蛋白，建立起体外SUMO化修饰体系，并对6种体外SUMO化修饰体系进行了研究，发现修饰效率最高的反应体系组分为:50 mmol/L Tris-HCl pH7.5、2.5 mmol/L MgCl2、0.1 mmol/L DTT、5 mmol/LATP、9.375 ng/μL E1、25 ng/μL E2、187.5ng/μL SUMO-1、25 ng/μL RanGAP1-C2。