蛋白质融合表达技术将融合蛋白标签偶联于目的蛋白的N端或C端,具有促进蛋白折叠,增加蛋白表达量、溶解度、稳定性,以及简化目的蛋白的分离与纯化步骤等优点,被广泛应用于各种蛋白的异源表达纯化过程。与6×His（组氨酸）连接的SUMO作为一种表现优异的N端融合蛋白标签,能够在原核表达系统中实现难溶、易错误折叠、表达量低以及有毒蛋白的表达。Ulp1作为特异性识别SUMO的蛋白水解酶,因其识别的是SUMO的三维结构,能够在溶液中快速而高效地对SUMO融合蛋白进行切割,所以被广泛用于SUMO融合蛋白的纯化后对目的蛋白的分离过程,大大缩短了获得没有标签的目的蛋白的时间,有利于保持蛋白的活性。目前SUMO融合蛋白技术主要运用于原核蛋白表达系统中,这是因为真核表达系统本身存在内源性的Ulp1的同源蛋白,能够识别并切割SUMO融合蛋白,从而限制了SUMO融合系统在真核表达系统中的运用。但是由于原核表达系统本身的固有缺陷,例如:缺少真核的分子伴侣系统、缺乏蛋白翻译后修饰以及对真核大分子蛋白的表达缺陷等,因此真核SUMO融合蛋白表达系统可能具有很大的运用潜力。2008年Peroutka等的研究表明将SUMO的64位和71位的两个精氨酸分别突变为苏氨酸和谷氨酸（即后文SUMOstar）后,就能够完全耐受从酵母到哺乳动物的SUMO蛋白酶系统,因此SUMOstar可以用于构建真核SUMO融合蛋白表达系统,但为了使该真核SUMO融合表达系统完整,开发相对应的SUMOstar蛋白水解酶也非常必要。我们通过对已有的SUMO和Ulp1的蛋白复合物结构数据进行分析认为SUMOstar的突变位点破坏了SUMO与Ulp1之间的氢键网,并产生了电荷排斥,从而导致Ulp1无法在与SUMOstar形成稳定的结合,最终导致Ulp1无法对SUMOstar融合蛋白进行切割,因此与SUMOstar的突变位点对应的Ulp1的451、452、455位的氨基酸非常关键,对这些位点的氨基酸进行突变,就能产生新的氢键和盐键,恢复Ulp1与SUMOstar的识别。通过对Ulp1的451、452、455位的氨基酸先进行随机突变,然后以SUMOstare GFP为底物,对获得的突变体进行活性筛选,最终获得了几个具有不同酶切活性的Ulp1的突变体。接下来分别表达Ulp1（WT）和活性较高的两个Ulp1Star1和Ulp1Star2,以等量的SUMO-e GFP和SUMOstar-e GFP为底物,证明其中的一个突变体Ulp1Star1能够对SUMOstar-e GFP进行高效切割而不能切割SUMOe GFP。此外我们构建了真核表达载体p CDNA3.1-8×His-3×Flag-Twinstrep-SUMOe GFP和p CDNA3.1-8×His-3×Flag-Twinstrep-SUMOstar-e GFP,通过这两个融合蛋白验证了SUMOstar融合蛋白能够耐受HEK293T细胞内的SUMO蛋白酶系统,并检测到完整的蛋白,而SUMO融合蛋白不能完全耐受HEK293T细胞内的SUMO蛋白酶系统,检测到的蛋白不完整;并且8×His-3×Flag-TwinstrepSUMOstar-e GFP能够经亲和层析柱进行富集,富集后的蛋白用Ulp1Star1酶切后实现了对SUMOstar标签的去除,表明本研究筛选出的Ulp1Star1可以胜任SUMOstar真核融合表达系统的标签去除任务。本研究通过分析影响SUMOStar与Ulp1相互作用的几个关键氨基酸,再设计随机突变引物,通过筛选,得到了一个较优的能特异识别酶切SUMOStar标签的Ulp1突变体,完善了SUMOStar真核表达系统。