La voie enzymatique de sumoylation/désumoylation. Les paralogues de SUMO sont synthétisés sous forme de précurseurs inactifs et sont maturés par l’activité hydrolase des enzymes spécifiques de désumoylation SENP. SUMO est ensuite activé par le complexe E1 qui est formé des enzymes SAE1 et SAE2 (également appelées respectivement Aos1 et Uba2). Cette liaison covalente entre SUMO et SAE2 est un processus utilisant de l’ATP. SUMO est alors transférée sur la cystéine du site actif de l’enzyme de conjugaison Ubc9. Ubc9 peut soit catalyser directement le transfert de SUMO sur le substrat à modifier (flèche en pointillés), soit transférer SUMO sur la protéine cible via un complexe avec une enzyme ligase (E3). Dans les deux cas, une liaison isopeptidique se forme entre SUMO et la lysine de la séquence consensus ΨKxD/E de la protéine cible où Ψ représente un acide aminé hydrophobe ; K, la lysine cible ; x, un résidu quelconque et D/E, un aspartate ou un glutamate. SUMO peut ensuite être dynamiquement enlevé des protéines cibles sous l’effet de l’activité isopeptidase des enzymes de désumoylation SENP.