Tag Archives: p60-S6 кіназа 1 (p60-S6K1)
р60 є новою ізоформою S6 кінази 1, яка має кіназну активність і відрізняється за способом регуляції від р70 та р85 ізоформ
І. В. Заєць, В. В. Голяр, А. С. Сівченко, В. В. Смялковська, В. В. Філоненко
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України, Київ;
e-mail: filonenko@imbg.org.ua
Отримано: 13 березня 2019; Затверджено: 17 травня 2019
PI3K/mTORC1 сигнальний шлях залучений до контролю багатьох клітинних функцій, що регулюють фосфорилування одного зі своїх медіаторів – кінази 1 рибосомного протеїну S6 (S6K1). За рахунок альтернативної трансляції загального S6K1 транскрипту може відбуватися продукція трьох ізоформ, зокрема p85-S6K1, p70-S6K1 та p60-S6K1. Каталітична активність S6K1 модулюється мітогенами та ростовими факторами шляхом фосфорилування за трьома критичними сайтами, такими як активаційна петля (Т-loop сайт), мотив повороту (ТМ сайт) та гідрофобний мотив (HM сайт). Обидва компоненти PI3K/mTORC1 шляху, PDK1 та mTORC1, напряму фосфорилюють відповідно Т-loop та HM сайти. Проте більшість досліджень, які спрямовано на вивчення регуляції S6K1, було направлено на p70- та p85-S6K1, у той час як вивченню активності і регуляції p60-S6K1 не було приділено уваги. Для того, щоб перевірити чи володіє p60-S6K1 кіназною активністю і регулюється подібно до p70/p85-S6K1, було використано попередньо створені нами клітини p85–/p70–/p60+HEK-293. Спочатку in vitro кіназний тест підтвердив здатність p60-S6K1 фосфорилувати рибосомний протеїн S6 (rpS6), відомий субстрат S6K1. Далі аналіз фосфорилування p60-S6K1 за різних умов росту клітин показав відсутність фосфорилування p60-S6K1 за PDK1- та mTORC1-регульованими сайтами, проте ця ізоформа була фосфорильована за ТМ сайтом. Нарешті, ми з’ясували, що активність p60-S6K1 є нечутливою до мітогенної стимуляції та обробки клітин потужними інгібіторами PI3K/mTORC1-залежного сигнального шляху рапаміцином за наявності PI3K/mTORC1-незалежного механізму регуляції p60-S6K1 в HEK-293. За результатами дослідження можна припустити, що ізоформа p60-S6K1 виявляє власну кіназну активність, яка регулюється незалежно від PI3K/mTORC1 сигнального шляху в клітинах HEK-293. Більш того, модуляція активності p60-S6K1 через PI3K/mTORC1 сигнальний шлях залежить, ймовірно, від типу клітини, оскільки ізоформа p60-S6K1 підлягає PDK1- та mTORC1-опосередкованому фосфорилуванню в клітинній лінії раку молочної залози MCF-7.
Ізоформа кінази 1 рибосомного протеїну S6, р60-S6K1, є продуктом альтернативної трансляції мРНК
І. В. Заєць, А. С. Сівченко, А. І. Хоруженко, Л. О. Савінська, В. В. Філоненко
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України, Київ;
e-mail: filonenko@imbg.org.ua
S6 кіназа 1 (S6K1) є відомим ефектором mTORC1 (mechanistic target of rapamycin complex 1), що бере участь, головним чином, у регуляції клітинного росту та метаболізму. Порушення регуляції mTOR/S6K1-залежного сигналювання супроводжують розвиток численних патологій в людини, включаючи онкологічні, нейродегенеративні та серцево-судинні захворювання, а також метаболічні розлади. Дані, що є в літературі, надають підстави вважати, що ген S6K1 кодує декілька протеїнових ізоформ кінази, а саме p85-S6K1, p70-S6K1 і p60-S6K1. На сьогодні найдетальніше досліджено p85-S6K1 та p70-S6K1 ізоформи кінази. Походження та функціональне значення ізоформи p60-S6K1 залишається незрозумілим, проте існує припущення, що вона може бути продуктом альтернативної трансляції S6K1 мРНК. У даній роботі наведено дані про створення клітинної лінії HEK-293, в якій відбувається експресія виключно p60-S6K1 внаслідок CRISPR/Cas9-опосредкованої інактивації трансляції протеїнів p85- та p70-S6K1. Більш того, в одержаних модифікованих клітинах виявлено підвищений рівень експресії p60-S6K1 порівняно з вихідними клітинами HEK-293. Наші дані підтверджують припущення, що p60-S6K1 утворюється внаслідок альтернативної трансляції мРНК, швидше за все, спільного для p85- та p70-S6K1 транскрипту і вказують на зв’язок між еспресією p60-S6K1 і такими процесами, як клітинна проліферація та рухливість. Крім того, згідно з представленими даними ізоформа p60-S6K1 може піддаватися окремому способу регуляції порівняно з p70-S6K1, про що свідчить відсутність mTOR-залежного фосфорилування p60-S6K1 за Т389, що є важливим для активації кінази.