类泛素蛋白修饰分子是一类小分子蛋白，该小分子蛋白可以在酶的作用下通过级联反应共价结合到其他蛋白质上，即发生类泛素化修饰（Small ubiquitin-like modifier，SUMO）。类泛素化修饰是一种常见的蛋白翻译后修饰，在许多真核生物的细胞质和细胞核中常有发生。与泛素化修饰相比，SUMO化修饰不会介导靶向蛋白质进行蛋白水解，而是参与其他调节其他生物学过程，如蛋白稳定性、核-胞浆转运、亚细胞定位、转录调控、细胞周期等。
类泛素化蛋白质组学就是专门研究发生了类泛素化修饰的蛋白质，主要包括泛素化修饰的定性和定量鉴定，以及蛋白质发生某种泛素化修饰后的生物功能变化情况。
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