シグナル伝達キナーゼの機能を保障するHsp90-Cdc37分子シャペロンの解析

确保信号转导激酶功能的 Hsp90-Cdc37 分子伴侣分析

基本信息

批准号：
17028030
负责人：
宮田愛彦
金额：
$ 3.84万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

DYRK(Dua1-specificity tYrosine-phosphorylation Regulated protein Kinase)は互いに相同性の高い活性ドメインを持つ一群のキナーゼで、細胞の増殖や分化への関わりが示唆される重要な分子である。DYRKは翻訳の過程で分子内チロシン自己リン酸化を起こし、DYRKが外部基質に対するセリン・スレオニンキナーゼとして成熟するのにこの自己リン酸化が必須である。DYRKの成熟の分子メカニズムを明らかにするため、自己リン酸化できない未成熟の変異DYRK2に特異的に結合するタンパク質を単離した。その結果、Hsp90,Cdc37,Hsp70の一群の分子シャペロンが自己リン酸化不能型のDYRK2[DYRK2(KD)]と特異的に結合し、野生型DYRK2[DYRK2(WT)]とは結合しないことが判った。Hsp90の特異的阻害剤ゲルダナマイシンで細胞を処理するとDYRK2(KD)とHsp90及びCdc37との結合は完全に阻害され、DYRK2が不安定化した。DYRK2(KD)とHsp70の結合はHsp90・Cdc37とは独立で、一方DYRK2(WT)はゲルダナマイシン処理により初めてHsp70と結合するようになった。また、Hsp90のシャペロン機能はDYRKの細胞内自己リン酸化に必要でDYRK2の外部基質に対するセリン・スレオニンキナーゼ活性もゲルダナマイシン処理により低下した。以上の結果は、Hsp90及びCdc37の機能がDYRK2が翻訳のプロセスで成熟した構造をとるのに必要であることを示す。また、Hsp90・Cdc37と安定な複合体を形成していないキナーゼの中にもHsp90・Cdc37のクライアントキナーゼがあることが判明し、Hsp90のターゲットが従来考えられていた以上に幅広いことが示唆された。

DYRK（DUA1特异性酪氨酸 - 磷酸化调节蛋白激酶）是一组具有高度同源性的激酶，并且是一个重要的分子，表明其参与细胞增殖和分化。 DYRK在翻译过程中经历分子内酪氨酸自磷酸化，而这种自磷酸化对于Dyrk作为丝氨酸 - 硫代激酶对外部底物的成熟至关重要。为了阐明dyrk成熟的分子机制，分离了与未经自磷酸化的未成熟突变体dyrk2特异性结合的蛋白质。结果表明，Hsp90，Cdc37和Hsp70的一组分子伴侣特异性结合了自磷酸化的非磷酸化形式dyRK2 [dyrk2（kd）]，而不是与野生型dyrk2 [dyrk2 [dyrk2（wt）]。用Hsp90 geldanamycin的特异性抑制剂对细胞进行处理，完全抑制了DyRK2（KD）与HSP90和CDC37的结合，破坏了DYRK2。 DYRK2（KD）和HSP70的结合独立于HSP90和CDC37，而DYRK2（WT）首次通过Geldanamycin处理与HSP70结合。此外，DYRK的细胞内自磷酸化需要Hsp90的伴侣函数，并且通过Geldanamycin处理降低了针对DYRK2外部底物的丝氨酸 - 硫代硫代激酶活性。以上结果表明，DYRK2在翻译过程中进行成熟的结构需要HSP90和CDC37的功能。还发现HSP90和CDC37客户端激酶是与HSP90和CDC37形成稳定复合物的激酶之一，这表明HSP90靶标比以前想象的要宽。