Structural basis for the human SENP5's SUMO isoform discrimination
Sánchez-Alba, Lucía (Universitat Autònoma de Barcelona. Institut de Biotecnologia i de Biomedicina "Vicent Villar Palasí")
Li, Ying (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Bioquímica i de Biologia Molecular)
Maletic, Matthew D. (Leiden University Medical Center. Department of Cell and Chemical Biology)
De Bolòs, Anna (Institut de Investigacions Biomèdiques Agustí Pi i Sunyer)
Borràs-Gas, Helena (Universitat Autònoma de Barcelona. Institut de Biotecnologia i de Biomedicina "Vicent Villar Palasí")
Liu, Bing (Universitat Autònoma de Barcelona. Institut de Biotecnologia i de Biomedicina "Vicent Villar Palasí")
Varejão, Nathalia (Universitat Autònoma de Barcelona. Institut de Biotecnologia i de Biomedicina "Vicent Villar Palasí")
Amador, Virginia (Institut de Investigacions Biomèdiques Agustí Pi i Sunyer)
Mulder, Monique P. C. (Leiden University Medical Center. Department of Cell and Chemical Biology)
Reverter i Cendrós, David (Universitat Autònoma de Barcelona. Institut de Biotecnologia i de Biomedicina "Vicent Villar Palasí")

Data:	2025
Resum:	Post-translational SUMO modification is a widespread mechanism for regulating protein function within cells. In humans, SUMO-conjugated proteins are partially regulated by the deconjugating activity of six SENP family members. The proteolytic activity of these enzymes resides within a conserved catalytic domain that exhibits specificity for the two primary SUMO isoforms: SUMO1 and SUMO2/3. SENP5, along with SENP3, are nucleolar proteins involved in ribosome biogenesis and preferentially target SUMO2/3 isoforms. Here, we present the crystal structures of human SENP5 in complex with both SUMO1 and SUMO2 isoforms. These structures reveal a minimal complex interface and elucidate the molecular basis for SENP5's preference for the SUMO2 isoform. This preference can be attributed to a basic patch surrounding SENP5 Arg624 at the interface. Swapping mutagenesis and structural analysis demonstrate that Arg624 is favorably oriented to interact with Asp63 in SUMO2/3, while its interaction with the equivalent Glu67 in SUMO1 is less favorable. These results suggest that subtle structural differences within SUMO isoforms can significantly influence their deconjugation by SENP enzymes, opening new avenues for exploring the regulation of SUMOylation in various cellular processes and for developing therapeutic agents targeting SUMOylation pathways.
Ajuts:	Agencia Estatal de Investigación PID2021-124602OB-I00 Agencia Estatal de Investigación PRE2019-088509
Nota:	Altres ajuts: ICREA Academia
Drets:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, i la comunicació pública de l'obra, sempre que no sigui amb finalitats comercials, i sempre que es reconegui l'autoria de l'obra original. No es permet la creació d'obres derivades.
Llengua:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió publicada
Matèria:	Catalytic Domain ; Crystallography, X-Ray ; Cysteine Endopeptidases ; Humans ; Models, Molecular ; Protein Binding ; Protein Isoforms ; Small Ubiquitin-Related Modifier Proteins ; SUMO-1 Protein ; Sumoylation ; Ubiquitins
Publicat a:	Nature communications, Vol. 16 (May 2025) , art. 4764, ISSN 2041-1723

DOI: 10.1038/s41467-025-60029-4
PMID: 40404649

13 p, 2.3 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Documents de recerca > Documents dels grups de recerca de la UAB > Centres i grups de recerca (producció científica) > Ciències de la salut i biociències > Institut de Biotecnologia i de Biomedicina (IBB)
Articles > Articles de recerca
Articles > Articles publicats