Mass Spectrometry; Ion Mobility Spectrometry; SUMO1; SUMOylation; Circular Dichroism; Molecular Dynamics; Succination
Abstract :
[en] SUMO1 (Small Ubiquitin-like Modifier 1) is a key protein involved in the post-translational modification (PTM) of critical cardiomyocyte proteins, including SERCA2a, a calcium pump essential for Ca2+ reuptake during heart muscle relaxation1. SUMOylation plays a pivotal role in regulating various cellular processes, such as protein localization, functional modulation, and complex formation2. Notably, SUMO1 contains a cysteine residue in its sequence, making it susceptible to succination, i.e. a Michael addition of cysteine to fumarate3 (Figure 1). This could occur in conditions of elevated intracellular fumarate concentration, a hallmark of metabolic dysregulation potentially associated with cardiotoxicity. To investigate this hypothesis, we employ a multidisciplinary approach, integrating advanced analytical techniques such as mass spectrometry (including ion mobility spectrometry, and hydrogen-deuterium exchange experiments), circular dichroism spectroscopy, and molecular dynamics simulations. We demonstrate that SUMO1 undergoes succination in vitro, leading to important conformational changes. These findings provide insights into the susceptibility of SUMO1 to metabolic alterations and its potential role in cardiac dysfunction.
Disciplines :
Chemistry
Author, co-author :
Groignet, Louis ; Université de Mons - UMONS > Faculté des Sciences > Service de Synthèse et spectrométrie de masse organiques ; UMONS - Université de Mons > Faculté des Sciences > Service de Chimie des Matériaux Nouveaux
Dellemme, David ; Université de Mons - UMONS > Faculté des Sciences > Service de Chimie des matériaux nouveaux
Duez, Quentin ; Université de Mons - UMONS > Faculté des Sciences > Service de Synthèse et spectrométrie de masse organiques
Fizazi, Afaf ; Université de Mons - UMONS > Faculté de Médecine et de Pharmacie > Service de Biologie humaine et Toxicologie
Colet, Jean-Marie ; Université de Mons - UMONS > Faculté de Médecine et de Pharmacie > Service de Biologie humaine et Toxicologie
Brocorens, Patrick ; Université de Mons - UMONS > Faculté des Sciences > Service de Chimie des matériaux nouveaux
Surin, Mathieu ; Université de Mons - UMONS > Faculté des Sciences > Service de Chimie des matériaux nouveaux
Gerbaux, Pascal ; Université de Mons - UMONS > Faculté des Sciences > Service de Synthèse et spectrométrie de masse organiques
De Winter, Julien ; Université de Mons - UMONS > Faculté des Sciences > Service de Synthèse et spectrométrie de masse organiques
Language :
English
Title :
On the Impact of Post-Translational Succination on SUMO1 Structure: A Dual Approach combining Gas-Phase and Solution Studies
Publication date :
16 May 2025
Event name :
SRC Young chemist's day 2025
Event place :
Bruxelles, Belgium
Event date :
16/05/2025
Research unit :
S836 - Synthèse et spectrométrie de masse organiques S817 - Chimie des matériaux nouveaux
Research institute :
R100 - Institut des Biosciences R400 - Institut de Recherche en Science et Ingénierie des Matériaux