Protein Phosphatase 1 Holoenzyme Formation
蛋白磷酸酶 1 全酶形成
基本信息
- 批准号:10793305
- 负责人:
- 金额:$ 13.71万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2022
- 资助国家:美国
- 起止时间:2022-08-01 至 2026-07-31
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:ATP phosphohydrolaseBiochemicalBiogenesisBiologicalBiological ProcessBiologyCellsCellular biologyComplexDataDevelopmentDiseaseDissociationEnzymesEssential GenesEukaryotaExcisionHoloenzymesHydrolysisIndividualLocationMitosisMolecularPhosphoric Monoester HydrolasesPhosphorylationPhosphotransferasesPost-Translational Protein ProcessingProtein DephosphorylationProtein phosphataseProteinsReactionRegulationResearchResearch PersonnelResearch Project GrantsRoleSignal TransductionStructureWorkYeastscell growthdimerexperimental studyhuman diseaseinhibitorinorganic phosphateinsightnovelnovel strategiesstructural biologyubiquitin-protein ligase
项目摘要
ABSTRACT
Phosphorylation is one of the most ubiquitous, reversible posttranslational modifications in cells. The enzymes
responsible for controlling the phosphorylation state of the cell are kinases, which catalyze the transfer of the
γ-phosphate moiety of ATP to substrates, and phosphatases, which catalyze the reverse hydrolysis reaction,
the removal of the phosphate moiety from phosphorylated substrates. Thus, phosphatases dynamically reverse
the effects of kinases. Because phosphorylation is critical for all biological processes from cell growth to
differentiation to development, the location and duration of the reciprocal actions of kinases and phosphatases
must be exquisitely regulated both temporally and spatially within the cell. Consequently, when this tight
regulation is disrupted, dysregulation of phosphorylation signaling ensues and the consequence is most often
disease. Deletion of either one of two PP1 regulators—SDS22 (PPP1R7) or Inhibitor-3 (I3; PPP1R11 or Ypi1
in yeast)—is lethal in yeast (essential genes), highlighting their biological significance. However, since their
discovery, different biological roles have been assigned to SDS22 and I3, including roles in mitosis (SDS22),
E3 ligase functionality (I3), PP1 biogenesis, among others. Thus, while it is clear that SDS22 and I3 are
essential PP1 regulators, their true biological function(s) and especially their mechanism(s) of action are still
unknown. This has hindered progress in understanding their roles in PP1 biology. In cells, these proteins form
both heterodimeric (SDS22:PP1 and I3:PP1) and a heterotrimeric (SDS22:I3:PP1; SIP) PP1 complex. The
structure and function(s) of the individual dimeric complexes, if and how the structure and function(s) of the
trimeric complex differs from those of the dimeric complexes and the role(s) of each complex in PP1
holoenzyme formation are major questions in the field. Further, additional data suggest that dissociation of the
SIP complex requires the AAA+ ATPase p37/p97. However, the molecular details of SIP complex dissociation
have also remained elusive. The presented research project uses a powerful integrated approach that
combines structural biology with biochemical and cell biology experiments to obtain novel insights into the
molecular mechanisms used by these regulators to control PP1 activity and direct PP1 holoenzyme assembly.
Because PP1 holoenzymes have critical roles in human diseases, the proposed work will provide novel
strategies for selectively inhibiting PP1 activity by targeting the PP1 holoenzyme formation and subunit
exchange, which is essential for understanding how distinct PPPs contribute to disease.
抽象的
磷酸化是细胞中最普遍、可逆的翻译后修饰之一。
负责控制细胞磷酸化状态的是激酶,它催化磷酸化的转移
ATP 的 γ-磷酸部分与底物和磷酸酶催化逆水解反应,
从磷酸化底物中去除磷酸部分因此,磷酸酶动态逆转。
因为磷酸化对于从细胞生长到细胞生长的所有生物过程都至关重要。
分化到发育、激酶和磷酸酶相互作用的位置和持续时间
当这种严格的检查时,必须在细胞内的时间和空间上进行精确的调节。
调节被破坏,磷酸化信号传导失调,其后果通常是
删除两个 PP1 调节因子之一——SDS22 (PPP1R7) 或 Inhibitor-3 (I3;PPP1R11 或 Ypi1)。
在酵母中)——在酵母中是致命的(必需基因),突出了它们的生物学意义。
发现,不同的生物学作用已被分配给 SDS22 和 I3,包括有丝分裂中的作用 (SDS22),
E3 连接酶功能 (I3)、PP1 生物发生等,因此,虽然 SDS22 和 I3 很明显。
重要的 PP1 调节剂,其真正的生物学功能,特别是其作用机制仍不清楚
这阻碍了人们对这些蛋白质在细胞中形成的作用的理解。
异二聚体(SDS22:PP1 和 I3:PP1)和异三聚体(SDS22:I3:PP1;SIP)PP1 复合物。
各个二聚体复合物的结构和功能,是否以及如何确定其结构和功能
三聚体复合物与二聚体复合物不同,并且每个复合物在 PP1 中的作用不同
此外,全酶的形成是该领域的主要问题。
SIP 复合物需要 AAA+ ATP 酶 p37/p97 然而,SIP 复合物解离的分子细节。
所提出的研究项目使用了一种强大的综合方法,该方法仍然难以捉摸。
将结构生物学与生化和细胞生物学实验相结合,以获得对结构生物学的新见解
这些调节剂用于控制 PP1 活性和指导 PP1 全酶组装的分子机制。
由于 PP1 全酶在人类疾病中具有关键作用,因此拟议的工作将为
通过靶向 PP1 全酶形成和亚基选择性抑制 PP1 活性的策略
交换,这对于理解不同的 PPP 如何导致疾病至关重要。
项目成果
期刊论文数量(2)
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专利数量(0)
The SDS22:PP1:I3 complex: SDS22 binding to PP1 loosens the active site metal to prime metal exchange.
SDS22:PP1:I3 复合物:SDS22 与 PP1 的结合放松了活性位点金属与底物金属的交换。
- DOI:
- 发表时间:2024-01
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Choy, Meng S;Srivastava, Gautam;Robinson, Lucy C;Tatchell, Kelly;Page, Rebecca;Peti, Wolfgang
- 通讯作者:Peti, Wolfgang
Structural mechanism for inhibition of PP2A-B56α and oncogenicity by CIP2A.
抑制 PP2A-B56α 和 CIP2A 致癌性的结构机制。
- DOI:
- 发表时间:2023-02-28
- 期刊:
- 影响因子:16.6
- 作者:Pavic, Karolina;Gupta, Nikhil;Omella, Judit Domènech;Derua, Rita;Aakula, Anna;Huhtaniemi, Riikka;Määttä, Juha A;Höfflin, Nico;Okkeri, Juha;Wang, Zhizhi;Kauko, Otto;Varjus, Roosa;Honkanen, Henrik;Abankwa, Daniel;Köhn, Maja;Hytönen, Vesa P;X
- 通讯作者:X
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