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翻译后修饰对蛋白质功能的发挥具有重要的调节作用。SUMO作为一种重要的类泛素化修饰蛋白，其空间结构和修饰过程与泛素非常类似，但却有着不同且更为多样化的生物学功能：如调节蛋白质的胞内定位、抑制蛋白质活性及改变蛋白质间的相互作用等。 斑马鱼是近年来在遗传与发育生物学领域新兴的脊椎动物模式生物，因其具有胚胎透明、体外发育、分子调控网络与人类高度保守等一系列独到优势，加之应用于斑马鱼的研究手段也日趋成熟，故其是研究造血发育过程理想的模式生物。与高等哺乳动物类似，斑马鱼的造血也可分为原始造血与定向造血。实验室前期的研究工作表明：在斑马鱼胚胎中敲低SUMO可导致原始造血的髓红系前体细胞以减少红系生成为代价，而更加偏向于朝髓系分化。然而，SUMO对于胚胎定向造血的影响却还不甚清楚。相比于原始造血，定向造血的持续时间更长、调控机制也更为复杂，并首次产生了造血干细胞。我们的研究发现：敲低三种SUMO后，c-myb、runx1等标记造血干祖细胞的marker和标记髓系祖细胞的marker pu.1出现了明显下调，并且相当一部分胚胎还出现了循环受阻，而这些表型能被单个SUMO的mRNA所回复。进一步的研究表明：SUMO2-C/ebpα也能很好地回复这一表型，但显性负的C/ebpαp30则仅能部分回复上述表型；而失去DNA结合能力的SUMO2-C/ebpαΔC则不具有回复功能。以上研究结果证实C/ebpα蛋白不仅在原始造血期间对髓红系前体细胞的分化命运具有重要调节作用，更在定向造血干细胞数量稳态的维持上发挥了一定功能。 Daxx是上世纪90年代发现的一种新的蛋白质。它是SUMO化修饰的靶蛋白之一，并且具有与大多数已知蛋白家族特征所不同的的独特的结构和功能。后续的研究表明Daxx是一种定位和功能都非常复杂多样的蛋白质，其主要功能是参与细胞凋亡调控及基因转录调节。前期的研究表明敲除DAXX基因可导致小鼠胚胎在发育早期由于出现大量凋亡而死亡；而在果蝇中敲除daxx基因会显著降低其寿命和雌性果蝇的产卵能力。我们的研究表明在斑马鱼胚胎中敲低daxx会导致胚胎发育畸形，并伴随着红细胞和淋巴细胞数量下调。通过进一步的研究我们发现：敲低daxx激活了一条p53依赖的细胞凋亡通路。 综合以上研究结果，我们认为蛋白质SUMO化修饰在斑马鱼胚胎正常发育和定向造血干细胞数量维持上都发挥了重要作用。由于斑马鱼在进化关系和分子调控信号网络上与人类具有高度保守性，我们的研究为深入理解人类造血发育的调控机制和探索造血异常及白血病的发生和治疗具有重要的理论价值。