来源：iNature Life（ID：iNature_Lifes）
细胞中的NLRP3蛋白水平对于NLRP3炎症体的组装和激活至关重要。各种翻译后修饰（PTMs），包括磷酸化和泛素化，控制着NLRP3蛋白的降解和炎症体的激活；然而，小泛素样修饰（SUMO）修饰（称为SUMO化）在控制NLRP3稳定性和随后的炎症体激活中的功能尚不清楚。
2021年8月9日，来自山东大学赵维等研究团队在Nature Communications上在线发表了题为“TRIM28SUMOylates and stabilizes NLRP3 to facilitate inflammasome activation”的研究论文，表明E3 SUMO连接酶含TRIM28通过促进NLRP3的表达而成为NLRP3炎症体激活的增强剂。
含NOD、LRR和Pyrin结构域的蛋白3（NLRP3）是一个重要的模式识别受体，它能感知病原体相关分子模式（PAMPs）和内源性危险信号（危险相关分子模式，DAMPs），以启动一个名为NLRP3炎症体的多蛋白复合体的形成。
NLRP3炎症体的典型激活需要两个连续的步骤。PAMPs或细胞因子的激活提供了第一个信号（启动信号），它激活了核因子（NF）-κB并诱导了NLRP3的表达，NLRP3炎症体的一个组成部分，原白细胞介素-1β（原IL-1β）和原IL-18。第二个信号（激活信号）由多种刺激物提供，如微粒、晶体和5'-三磷酸腺苷二钠（ATP）。激活后，NLRP3炎症体的组装激活了caspase-1，而caspase-1又能裂解原IL-1β和原IL-18。NLRP3炎症体已被牵涉到多种疾病中，其活性应被严格控制。
NLRP3的各种翻译后修饰（PTMs），包括磷酸化、泛素化和SUMO化，在控制炎症体的激活方面起着关键作用。细胞内NLRP3蛋白的水平被认为是NLRP3炎症体规范性激活的关键限速步骤。在静止的巨噬细胞中，NLRP3被泛素化，其蛋白水平相对较低，这限制了NLRP3炎症体的激活。
在启动和激活时，NLRP3被去泛素化，这增强了NLRP3的表达并促进了炎症体的激活。E3泛素连接酶含TRIM31和膜相关RING指蛋白7（MARCH7）诱导NLRP3的Lys（K）48连接泛素化，进而分别通过蛋白体和自噬促进其降解。泛素特异性肽酶1（USP1）相关因子1（UAF1）/USP1去泛素酶复合物选择性地抑制K48连接的泛素化，NLRP3的蛋白降解增强了细胞NLRP3的水平，这对随后NLRP3炎症体的组装和激活是不可缺少的。
最近，在炎症体激活过程中，在NLRP3中发现了小泛素样修饰物（SUMO）蛋白结合的修饰，这被称为SUMO化。SUMO化是一种类似泛素化的PTM，由E1激活酶、唯一的E2连接酶UBC9和E3 SUMO连接酶介导。三种SUMO蛋白，包括SUMO1、SUMO2和SUMO3，可以作为单一分子（SUMO1）或作为聚合SUMO链（SUMO2和SUMO3）共价连接到蛋白质。SUMO化对介导蛋白质的相互作用、调节蛋白质在细胞中的定位、调节转录因子的活性、维持基因组的稳定性和转录调节有很大贡献。
E3 SUMO蛋白连接酶MUL1（也称为MAPL）催化NLRP3的SUMO2/3修饰，抑制NLRP3的激活，而SUMO-1催化NLRP3的SUMO化，促进炎症体的激活。虽然NLRP3的SUMO1修饰是炎症体激活的必要条件，但机制细节和介导SUMO1催化的NLRP3的SUMO化的E3 SUMO连接酶都不清楚。
该研究确定E3 SUMO连接酶TRIM28（也被称为KAP1或TIF1β）是通过促进NLRP3的SUMO化而增强炎症体活性的。TRIM28与NLRP3相互作用，促进SUMO1和SUMO2/3催化的NLRP3的SUMO化，从而抑制其泛素化和蛋白体降解。TRIM28能稳定NLRP3蛋白的表达，并增强随后的炎症体激活。
总之，这些数据提供了一个SUMOylation增强NLRP3炎症体激活的机制，并表明TRIM28可能是治疗由炎症体异常激活引起的疾病的目标。
参考文献：
https://www.nature.com/articles/s41467-021-25033-4
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