Roles of Chk1 phosphorylation in DNA damage checkpoint

Chk1 磷酸化在 DNA 损伤检查点中的作用

• 批准号: 20790096
• 负责人: KOUSUKE Kasahara
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Aichi Cancer Center Research Institute
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20790096/
• 关键词: チェックポイント; DNA損傷; リン酸化シグナル伝達; 細胞周期; 分指標的治療薬; Chk1; DNAダメージ; キナーゼ; リン酸化修飾; リン酸化; チェックポイント; DNA損傷; リン酸化シグナル伝達; 細胞周期; 分指標的治療薬; Chk1; DNAダメージ; キナーゼ; リン酸化修飾; リン酸化

Chk1は、DNA障害チェックポイントの際にATRキナーゼによってセリン317及びセリン345がリン酸化される。このリン酸化によって、Chk1は立体構造が変化し、Chk1のキナーゼドメインと基質間の相互作用が亢進すると考えられているが、Chk1の詳細な活性制御メカニズムは未だ不明な点が多い。今回、我々は機能未知であるChk1のリン酸化反応からChk1の機能制御にアプローチし、以下のことを明らかにした。1. DNA障害チェックポイントにおいて、ATRによってリン酸化されたChk1は活性化し、その後、自身のセリン296をリン酸化(自己リン酸化)することを明らかにした。また、セリン296がリン酸化されたChk1がドッキング蛋白質14-3-3のγサブタイプと直接結合すること、そして2量体形成した14-3-3がさらにCdc25Aと結合することで、Chk1/14-3-3γ/Cdc25Aの3者複合体が形成されることを見出した。この複合体形成により、Chk1はCdc25Aのセリン76をリン酸化し、Cdc25Aの蛋白質分解を誘導することが判明した。2. 分裂期においてChk1はセリン286及びセリン301をサイクリン依存性キナーゼ1(CDK1)にリン酸化されることを同定した。さらに、このリン酸化は、分裂前期(prophase)においてChk1を核から細胞質へ排出を促すことを明らかにした。この機構により、細胞の分裂期進行が促進される。また、Chk1のセリン286及びセリン301はDNA障害チェックポイントにおいては、CDK2によってリン酸化されることも見出した。

CHK1被ATR激酶磷酸化至丝氨酸317，而DNA损伤检查点上的丝氨酸345。尽管这种磷酸化改变了CHK1的构象，但人们认为激酶结构域与CHK1的底物之间的相互作用得到了增强，但CHK1活性控制的详细机制仍然未知。在这里，我们通过CHK1的磷酸化反应对CHK1的功能调节（未知功能）进行了调节，并揭示了以下内容：1。在DNA损伤检查点上，被ATR磷酸化的CHK1被激活，并随后磷酸化（自动磷酸化），该塞氨酸均为serine 296。结合对接蛋白14-3-3的γ亚型，并结合该二聚体形成的14-3-3，进一步与Cdc25a结合，从而形成了CHK1/14-3-3γ/CDC25A的三方复合物。这种复合物的形成表明，CHK1在Cdc25a中磷酸化丝氨酸76并诱导Cdc25a的蛋白水解。 2。在有丝分裂阶段，CHK1被鉴定为磷酸化的丝氨酸286和丝氨酸301至Cyclin依赖性激酶1（CDK1）。此外，这种磷酸化已被证明可以刺激从核中CHK1的排泄，从而刺激了前体中的细胞质。这种机制促进了细胞有丝分裂进展。还发现，Chk1的丝氨酸286和丝氨酸301在DNA损伤检查点上被CDK2磷酸化。