ヒストン修飾酵素
SUMO化にはSUMOタンパク質とヒストンのリジン残基との共有結合の形成が伴い、SUMO E1酵素による活性化、SUMO E2酵素による結合(conjugation)、SUMO E3酵素によるライゲーションというユビキチン化過程と類似した3段階で行われる。ヒトではSUMO E1酵素はSAE1(英語版)/SAE2ヘテロ二量体であることが同定されており、SUMO E2酵素はUBE2I(英語版)、またSUMO E3酵素の役割はさまざまな酵素による多タンパク質複合体によって行われている可能性がある。
SUMO化はクロマチン状態に影響し、遺伝子プロモーターにおける転写因子の組み立てに影響を及ぼすことで、基質に依存して転写抑制または活性化のいずれかを引き起こす。またSUMO化は主要なDNA修復経路である、塩基除去修復、ヌクレオチド除去修復、非相同末端結合、相同組換え修復にも関与している。さらに、SUMO化はエラーが生じやすい損傷乗り越え合成(translesion synthesis)も促進する。