La estructura de PAK1 en una conformación autoinhibida revela un interruptor de activación en varias etapas

Área de la Ciencia:

• Biología Molecular Biología Molecular
• La señalización celular de las células.
• Biología Estructural Biología estructural.

Sus antecedentes:

• Las quinasas activadas por p21 (PAK) son reguladores cruciales del ensamblaje de actina del citoesqueleto y las vías de la MAP-quinasa.
• Los PAK se activan al unirse con las formas ligadas a GTP de Cdc42 o Rac.
• El mecanismo preciso de la activación de PAK implica cambios conformacionales.

Objetivo del estudio:

• Para aclarar la base estructural de la activación de PAK1 por GTPases.
• Comprender el papel del fragmento autorregulador N-terminal y el dominio cinasa C-terminal en la regulación de PAK1.
• Para investigar la función del interruptor inhibidor (IS) dominio.

Principales métodos:

• Cristalografía de rayos X con una resolución de 2.3 A.
• Análisis estructural de un complejo entre el fragmento autorregulador N-terminal y el dominio cinasa C-terminal de PAK1.1.
• Análisis comparativo con proteínas relacionadas como WASP.

Principales resultados:

• La unión de la GTPasa desencadena una cascada de cambios conformacionales en el PAK1.1.
• La activación implica la interrupción del dimer PAK1.
• El sitio activo de la quinasa se reorganiza en un estado catalíticamente competente.
• El dominio del interruptor inhibidor (IS) se vuelve a plegar y se despliega al unirse a la GTPasa.

Conclusiones:

• La unión a la GTPasa induce un reordenamiento conformacional significativo de PAK1, lo que lleva a la activación de la quinasa.
• El dominio del interruptor inhibidor juega un papel crítico en la regulación de la actividad de PAK1.
• Los hallazgos proporcionan información sobre el mecanismo de activación de las quinasas de la familia PAK.