2022年3月3日，葡萄牙波尔图大学Herlander Azevedo 团队在Plant Physiology 杂志发表了题为 SUMO E3 Ligase SIZ1 connects sumoylation and reactive oxygen species homeostasis processes in Arabidopsis 的研究论文，文章研究发现，在拟南芥中，SUMO化和活性氧对蛋白质的修饰是相互调节的，并且SUMO化酶SIZ1 能够通过控制基因表达，在这一相互调节中发挥关键作用。

类泛素修饰肽 SUMO 是植物对多种环境刺激响应的调节因子。许多外部胁迫的一个共同特征是产生活性氧（ROS）。考虑到 SUMO 结合物在响应外部氧化刺激时会迅速积累，ROS 和SUMO化很可能在分子和调节水平上汇聚。

本研究以拟南芥主要 SUMO 结合增强子 E3 连接酶 SAP AND MIZ 1 (SIZ1) 的缺失突变体为模型，对 SUMO-ROS 关系进行了探索。研究表明，SIZ1参与了外源和内源性活性氧诱导的SUMO 结合物的增加。在siz1中，幼苗对氧化胁迫敏感，突变体在整个发育过程中积累了不同的活性氧。研究还表明，过氧化氢和超氧化物稳态的失调 (而非单线态氧)，部分是由于siz1 中的 SA 积累。此外，转录组分析有一个突出的转录信号，该信号显示，siz1与单线态氧稳态有关。随后，研究者观察到siz1表现出叶绿体形态缺陷并改变了能量耗散活性 (energy dissipation activity)，并建立了叶绿素前体 PChlide 与原叶绿素氧化还原酶 A (PORA, PROTOCHLOROPHYLLIDE OXIDOREDUCTASE A) 失调之间的联系，其中PORA 是导致单线态氧过量产生的基因。最后，网络分析揭示了PORA的转录控制与依赖 SIZ1 的SUMO化之间已知的和额外的关联。

SIZ1对水杨酸（SA）依赖性和非依赖性活性氧（ROS）稳态调节的模型

综上，本研究将SUMO化 (特别是SIZ1) 与叶绿体功能的控制联系起来，并将SUMO化作为参与ROS 稳态和信号传导事件的分子机制。

文章链接：https://doi.org/10.1093/plphys/kiac085