細胞的行為由蛋白決定，但是常見的DNA測序，或者芯片分析實驗并不能告訴我們一個蛋白的指令到底是什么。在蛋白翻譯過程中和翻譯后，酶，脂類，蛋白和糖類會對新合成蛋白上的氨基酸進行修飾，從而導(dǎo)致即使是相同的遺傳序列得到的蛋白，其功能也不盡相同的。

近年來科學(xué)家們越來越關(guān)注蛋白修飾，也初步了解了一些蛋白修飾何時出現(xiàn)，這些修飾的作用是什么，比如說磷酸基團修飾能失活，或者激活酶；線粒體蛋白賴氨酸上的乙酰基團修飾會導(dǎo)致代謝改變；組蛋白肽段上的甲基化修飾則能調(diào)控基因表達；SUMO蛋白修飾更是會影響到細胞凋亡，神經(jīng)退行性病變等多個重要細胞進程。

但是這還遠遠不夠，對于哪些肽段會被修飾，在哪兒修飾，這些修飾如何發(fā)生，對于細胞的影響是什么，我們知之甚微。現(xiàn)代質(zhì)譜分析技術(shù)能分析一些類似磷酸化修飾的簡單蛋白修飾，但是要找到像是SUMO蛋白這樣的修飾卻存在技術(shù)上的門檻，研究修飾蛋白的功能更還是處于嬰兒期。不過隨著新技術(shù)的不斷推陳出新，我們對于蛋白修飾的了解也越來越多，在著名的The Scientist雜志上，幾位專家就這一方法，提出了一些新穎的方法，克服了蛋白修飾研究中的難題。

分辨SUMO

SUMO（smallubiquitin?relatedmodifier）是類泛素蛋白家族的重要成員之一，可與多種蛋白結(jié)合發(fā)揮相應(yīng)的功能，其分子結(jié)構(gòu)及SUMO化反應(yīng)途徑都與泛素類似，但二者功能完全不同。SUMO化修飾可參與轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)、核轉(zhuǎn)運、維持基因組完整性及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等多種細胞內(nèi)活動，是一種重要的多功能的蛋白質(zhì)翻譯后修飾方式。SUMO化修飾功能的失調(diào)可能導(dǎo)致某些疾病的發(fā)生。

目前研究人員可以通過質(zhì)譜分析，快速了解簡單的翻譯后修飾，比如磷酸化，乙酰化，以及甲基化——消化蛋白，然后識別離子分離后的肽段蛋白殘基，但是由于SUMO修飾，以及其它泛素類修飾本身就是蛋白，而不是一些類似磷酸的小的化合物，因此這種修飾在消化過程中會自行分離，干擾質(zhì)譜軟件的分析。

為了能解決這個問題，來自蘇格蘭細胞信號研究院的Patrick Pedrioli研究員研發(fā)了以一種新型軟件，稱之為SUMmOn，這個軟件利用一種新穎的分析方法，能在質(zhì)譜數(shù)據(jù)中分辨出SUMO修飾來。這一研究成果公布在Nature Methods上。

SUMO修飾蛋白消化后會發(fā)出多個質(zhì)譜信號，這種信號與磷酸基團不同，Pedrioli設(shè)計了SUMmOn，將使用者實驗獲得的譜段與來自一個蛋白數(shù)據(jù)庫中的不同SUMO修飾蛋白譜段進行比對，辨別其中的匹配數(shù)據(jù)。這樣就能就每個SUMO片段譜的相似程度，以及SUMO修飾的蛋白片段相似度打分，從而分辨出SUMO修飾蛋白。

這種方法不僅可以用于SUMO修飾蛋白研究，而且對于類類泛素蛋白的研究都具有重要意義。